TESIS CORREGIDO

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE METALURGIA

TESIS

“EVALUACIÓN SOBRE LA APLICABILIDAD DEL

PROMOTOR 3418 EN LA FLOTACIÓN DE LOS MINERALES

DE BORNITA ”

PRESENTADO POR:

CALDERON MEZA, Joel Alberto

CAMPOS CHAVEZ, Marcos

ESTRADA ARMAS, Jose Luis

PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO METALURGISTA

CERRO DE PASCO – PERÚ

2013

4

DEDICATORIA

El presente trabajo lo

dedico a todos aquellos que me

apoyaron en el camino de ser

profesional.

5

RESUMEN

En el procesamiento de minerales de flotación por espumas, la

operación inicial es la reducción del tamaño de partícula que se efectúa

con el objeto de liberar las especies valiosas de la ganga; esta operación

tiene capital importancia pues determina o limita los resultados

metalúrgicos a obtenerse en el tratamiento posterior.

El proceso de flotación es en la actualidad el más eficaz,

ampliamente aplicable y más complejo de todos los métodos de

concentración de minerales utilizados actualmente por la industria minera.

En la actual etapa de desarrollo de este arte, el único método para

determinar cuál es el colector adecuado, es mediante la experimentación

en el Laboratorio así como también en Planta.

En el presente trabajo se da la descripción del procedimiento para

la selección del colector adecuado para la obtención de buenos

concentrados y recuperaciones de Cobre y Plata; una gran variedad de

pruebas experimentales se efectuaron tanto a escala de laboratorio como

en Planta, habiéndose examinado el rango de adición del colector,

manteniéndose el resto de variables casi constantes.

Muestras del Promoter 3418 fue proporcionado por Cytec que son

representantes de la American Cyanamid, con el objeto de realizar

evaluaciones mineralúrgicas de ellos. Esto se ha tomado como una

6

necesidad debido a problemas metalúrgicos que se tuvieron en la

Concentradora de Cobriza consistentes en el alto consumo del colector de

Z – 11 de RENASA como consecuencia de las fluctuaciones de las

características del mineral.

Con las pruebas realizadas a escala de laboratorio y

confirmándose en las pruebas a nivel de planta se llegó a reemplazar en

forma total al colector Isopropilico de Sodio (Z – 11) por el promoter 3418

en la flotación del mineral de cobre.

7

INDICE

Dedicatoria

Resumen … 06

Índice … 08

Introducción … 11

CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1. Ubicación de la Concentradora de Cobriza … 13

1.2. Estudio del Mineral … 15

1.3. Principio Fundamental de la Flotación … 16

1.4. Reactivos de Flotación … 18

1.5. Teoría Química de los Reactivos … 19

1.6. La Estructura del Colector, su Composición y Otros Factores

Que Afectan la Reacción con los Minerales … 22

1.6.1. Efecto de los Colectores … 24

1.6.2. Efecto de los Modificadores … 25

1.6.3. Efecto de los Espumantes … 26

1.7. Mecanismo del Colector … 26

1.7.1. Los Xantatos … 27

1.7.2. Promoter Aerophine 3418 … 29

CAPITULO II

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1. Determinación del Problema … 32

8

2.2. Problema Principal … 34

2.3. Problemas Específicos … 35

2.4. Formulación del Objetivo … 35

2.4.1. Objetivo General … 35

2.4.2. Objetivos Específicos … 36

2.5. Justificación del Problema … 36

2.5.1. Técnica … 36

2.5.2. Económico … 36

2.5.3. Medio Ambiente … 37

2.6. Importancia … 37

2.7. Limitación de la Investigación … 37

CAPITULO III

MARCO TEÓRICO

3.1. Antecedentes. … 38

3.2. Bases Teóricas – Científicas … 39

3.2.1. Optimización de la Ley de concentrado de Cobre

mediante el uso de Colectores Selectivos. … 39

3.2.2. Ideas Básicas en la Aplicación de un Colector. … 42

3.3. Nueva Generación de Reactivos Químicos para Flotación. … 43

3.4. Flotación de la Chalcopirita usando Estrategias Alternativas… 46

3.5. Breves Comentarios de los Xantatos (Colectores),

Fabricados por Reactivos Nacionales S.A. … 47

3.6. Formulación de la Hipótesis … 49

3.6.1. Hipótesis General. … 49

3.6.2. Hipótesis Secundarios … 49

3.7. Identificación de Variables. … 49

3.7.1. Variables Independientes … 49

3.7.2. Variables Dependientes … 50

3.7.3. Variables Intervenientes … 50

3.8. Metodología del Estudio … 50

3.9. Diseño de Investigación … 51

9

3.10. Población y Muestra. … 52

CAPITULO IV

EVALUACIÓN EXPERIMENTAL E INTERPRETACIÓN DE LOS

RESULTADOS A NIVEL DE LABORATORIO Y PLANTA.

4.1. Pruebas Bach a Escala de Laboratorio con los Diferentes

Xantatos … 53

4.1.1. Resultados Metalúrgicos de las Pruebas de

Flotación con los Diferentes Xantatos de RENASA. … 55

4.1.2. Interpretación de los Resultados. … 56

4.2. Resultados Metalúrgicos de las Pruebas en Laboratorio

a Diferentes Condiciones del Z – 11 y el Aerophine 3418. … 57

4.2.1. Interpretación de los Resultados … 61

4.3. Evaluación del Reactivo Aerophine 3418 a Escala de

Planta en la Flotación de Cobre de Cobriza. … 61

4.4. Costo Comparativo del Colector Z – 11 Versus el

Promoter 3418 … 70

4.4.1. Consumo de los Reactivos Usando el Z – 11

Como Colector … 70

4.4.2. Consumo de los Reactivos Usando el 3418

Como Colector … 70

4.5 Prueba de Hipótesis … 72

Conclusiones … 73

Recomendaciones … 75

Referencias Bibliográficas … 76

10

INTRODUCCIÓN

En la practica convencional del beneficio de minerales por flotación

existen esquemas de reactivos que pueden ser reemplazados con

ventajas económicas, tanto por su menor costo y/o con ventajas

metalúrgicas, es decir mejorando la calidad de grado de concentrado y

recuperación.

Respecto a este asunto se presenta el análisis de dos casos:

- Pruebas a escala de Laboratorio con el promoter 3418 versus el

colector Z – 11 de mayor uso en la minería.

- Pruebas a escala de Planta con el promoter 3418 versus el

colector Z – 11.

En el primer caso se evaluó el empleo de diferente esquemas de

reactivos, definiéndose el más adecuado mediante técnicas y utilizando

procedimientos de experimentación tanto batch como de experimentación

cerrada en el trabajo de laboratorio, confirmándose que cuando se utilizan

reactivos con alta selectividad en la flotación del cobre con el reactivo

Promoter 3418.

También se presenta para el segundo caso el seguimiento de la

experimentación realizada en Planta y la evaluación económica final del

colector Isopropilico de Sodio (Z – 11), versus el Promoter 3418, como

11

también en la obtención de mejor calidad del concentrado y recuperación

del cobre y plata del mineral de Cobriza.

La pruebas realizadas muestran los logros obtenidos en los

resultados positivos reduciendo el consumo de NaCN, MIBC, y Cal y el

reemplazo total del Z – 11 por el Promoter 3418 en la flotación de

minerales de Cobriza

12

CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1. UBICACIÓN DE LA CONCENTRADORA DE COBRIZA:

La concentradora de Cobriza esta situada a lo largo del

banco coste de la inclinación septentrional del rio Mantaro en su

gran curva alrededor de la península de Tayacaja. Aunque la

distancia en línea recta esta el Sud- Este de La Oroya a Cobriza es

aproximadamente de 190 Kms. ó 90 Kms, del Sud-Este de

Huancayo, el acceso por la carretera existente es muchos más

largo (352Kms)

Como datos geográficos de ubicación se puede citar los

siguientes:

Departamento : Huancavelica

Provincia : Tayacaja

Distrito : San Pedro de Coris

Longitud : 70º 27’ Oeste

Latitud : 12º 28’ Sur

m.s.n.m : 2000 a 2900 (6500 a 9500 pies)

13

Fotografía Nº 1 Campamento de Cobriza – Doe Run

* Fuente: Doe Run 2009

Figura Nº 1.1 Ubicación del campamento de Cobriza

* Fuente: Google Earth 2009

14

1.2. ESTUDIO DEL MINERAL:

El mineral de reserva determinado al 1º de mayo de 2 009

utilizando el 2,5% de cobre como ley mínima explotable

económicamente, fue lo siguiente:

Cuadro Nº 1.1 Reservas de mineral

TONELAJE

Mineral probado 2 039 000

Mineral probable 769 000

Total probado y probable 2 808 000

Reserva de Mineral 2 800 000

Mineral prospectivo 3 500 000

6 300 000

* Fuente: Departamento de Geología (Cobriza)

Este mineral esta compuesto principalmente de chalcopirita

y pirrotita; como mineral intermedio se encuentra la arsenopirita y

en menor proporción la magnetita y pirita, lo acompañan también

minerales como la covelita, limonita, la tenorita y la chalcantita

presentándose también cobre nativo, algunas veces se observa la

presencia de galena y esfalerita.

La arsenopirita se encuentra típicamente distribuida en las

zonas en las cuales la roca es silificada mientras que la chalcopirita

y la pirrotita se hallan dentro de una zona silicatada o en forma

masiva y en capas. La pirita se observa en venas irregulares

alrededor de otros minerales, encontrándose la limonita como

producto final de alteración.

15

Los siguientes minerales en orden decreciente se

mencionan en el análisis microscópico de una sección pulida:

Chalcopirita CuFeS2 51,10

Pirrotita Fe7 S8 28,90

Arsenopirita FeAsS 10, 60

Pirita FeS2 4, 30

Magnenita Fe3 O4 2, 10

Covelita CuS 2, 00

Chalcocita Cu2S 1, 00

Total 100.00 %

1.3. PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA FLOTACIÓN:

La flotación de minerales es un fenómeno físico-químico,

usado como un proceso de concentración de minerales finamente

divididos, que comprenden el tratamiento físico y químico de una

pulpa de mineral creando condiciones favorables, para la adhesión

de partículas de un mineral predeterminado a las burbujas de aire.

En este proceso que es bastante complejo, en el cual se

efectúa la separación, esta compuesto de tres fases la fase liquida

generalmente agua la cual es química y físicamente activa; la fase

gaseosa generalmente el aire la cual es relativamente simple y la

fase solida la que puede ser considerada infinitamente variable, las

partículas de aire o burbujas llevan los minerales seleccionados

desde el fondo de las máquinas o celdas de flotación hasta la

superficie de la pulpa formando una espuma estabilizada de la cual

las partículas predeterminado son recuperadas.

Están en uso un gran número de colectores y espumantes

en el tratamiento por flotación de sulfuros y minerales metálicos

16

que pueden contener cobre, plomo, zinc, níquel, cobalto,

molibdeno, fierro, arsénico o metales preciosos. Los factores

principales que afectan la selección de reactivos son las formas

minerales (sulfuros, especies oxidadas y/o metálicas) y la

complejidad del mineral (la asociación de los minerales valiosos

entre sí y con los minerales de la ganga).

Tendencias recientes en el proceso de flotación de

minerales han establecido, que en la mayoría de los casos, una

combinación de dos o más colectores diferentes proporcionan

mejores resultados metalúrgicos que el que da un solo tipo de

colector. Alguna de las más ampliamente usadas combinaciones

de colectores incluye el uso de xantatos alquílicos con ditiofosfatos

o formulaciones con ditiofosfatos, dialquil tionocarbamatos y es-

teres de xantatos Alquil-alil. El uso de la combinación de xantatos

alquílicos con ditiofosfatos, en particular, ha mostrado mejores

recuperaciones, leyes de concentrados y cinética de la flotación

que cuando se usa sólo uno de estos colectores

Figura Nº 1.1 PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA FLOTACIÓN

* Fuente: Introducción a la Flotación de Minerales (Astucuri)

17

AdhesiónPartícula mineral –

Burbuja de aire

GRADO DE CONCENTRADORECUPERACION METALICA

CELDASREACTIVOS

LIBERACIÓN

1.4. REACTIVOS DE FLOTACIÓN:

Todos los reactivos usados en la práctica de la flotación de

minerales son elegidos bajo rigurosas pruebas de investigación en

el Laboratorio Experimental Metalúrgico. Actualmente,

encontramos reactivos estándar en la operación metalúrgica por

que son los que mejor se adaptan a la obtención de sus resultados

metalúrgicos reflejados en la calidad y recuperación de sus valores

metálicos.

Ello no quiere decir que existan otros reactivos que puedan

superar su performance. Por otro lado, tampoco se puede asegurar

que continuamente la planta concentradora esté beneficiando al

mismo tipo de mineral, es decir, con la misma ley y con el mismo

tipo de ganga.

Esto, entre otras variables, en el procesamiento conducen a

evaluar otros reactivos en el Laboratorio, bien por mejorar la

calidad y/o recuperación del elemento valioso o por que el costo de

reactivos usados en planta es alto.

El Metalurgista de Investigación que conduce las pruebas de

flotación, deberá contar con una información detallada referente al

tipo de mineral que presenta el yacimiento. En tal virtud, el estudio

mineragrafico emitido por un Petrólogo se convierte en una ayuda

muy importante pues así podemos definir qué tipo de ganga

acompaña a los minerales valiosos.

Al parecer es en el conocimiento de la composición de la

ganga, el parámetro que nos indicaría qué tipo de reactivo

debemos usar. La experiencia ganada realizando pruebas

metalúrgicas en diversos centros mineros, con diferentes reactivos

18

y para diferentes tipos de minerales nos conducen a esta posible

causa, comentamos pues que en el Perú contamos con 7 plantas

metalúrgicas de Tratamiento de Cu y cada una de ellas usa

diferente tipo de colector y hasta diferente espumante.

Así pues el aporte del mineragrafista nos informa de las

ocurrencias de la Plata, Plomo, Zinc, etc., existen amarres

mineralógicos: galena - esfalerita, galena - pirita, galena-minerales

arcillosas, esfalerita-minerales arcillosos, esfalerita-pirita, galena-

lutita,. Galena - chalcopirita, chalcopirita-pirita, etc.

Esta misma información nos permite saber más especies

portadoras del elemento precioso, por decir la Plata.

1.5. TEORÍA QUÍMICA DE LOS REACTIVOS

De acuerdo a la teoría química definimos a los colectores

como la sustancia orgánica usada en la flotación para producir

superficies repelentes al agua y esto se logra por la adsorción de

los iones o moléculas del colector sobre la superficie del mineral.

Bajo estas condiciones la estabilidad de la capa hidratada,

que separa la partícula del mineral y la burbuja de aire, se reduce

al nivel necesario para la formación del perímetro de contacto de

las tres fases.

El proceso de producir superficies minerales repelentes al

agua, es conocido muchas veces como el efecto colector de un

reactivo. La característica de la mayoría de los colectores es su

composición molecular compleja, asimétrica en estructura y

consistente de dos partes que difieren en sus propiedades, una

polar y otra no polar.

19

La parte no polar de la molécula es una radical hidrocarburo

que no otorga reacción con los dipolos del agua y tiene

propiedades repelentes al agua. En contraste, la parte polar tiene la

propiedad de reaccionar con el agua. La estructura de un ión

repelente siempre incluye un radical hidrocarburo, cuya presencia

asegura que el mineral esta hecho repelente al agua.

20

Fig. Nº. 1.2 – Diagrama de Reactivos de Flotación

21

Aceite de pinoAcido cresilicoDewfrot 150Frother 70Metil isobutil carbinol

DepresoresActuan sobre el mineral e invalidadn el efecto colector en n determinado mineral

ActivadoresActuan sobre la superficie del mineral facilitando la interaccion mineral colrector

Reguladores de pHCambian la alcalinidad del medio con lo cual los colectores reaccionan en forma diferente con el mineral

Xantatos: Aplicación en sulfuros, variosDitiofosfatos: aplicación para plata oro y cobreTiocompuestos: aplicación para cobre

Compuetos organicos que dan estabilidad a las

burbujas de aire y evitan a que se

fusionen

Generalmente compuestos

organicos que favorecen o

invalidad la accion del colector

Compuestos organicos que producen la

pelicula hidrobofica sobre el mineral, favolreciendo su

adhesion a la burbuja

ESPUMANTESCOLECTORES O PROMOTORES

MODIFICADORES O REGULADORES

Sin considerar la liberacion , son el

componente y la variable mas importante del

porceso, por que sin ellos

REACTIVOS DE FLOTACION

* Fuente: Manual de Reactivos - RENASA

1.6. LA ESTRUCTURA DEL COLECTOR, SU COMPOSICION Y

OTROS FACTORES QUE AFECTAN LA REACCION CON LOS

MINERALES.

la estructura del colector juega un rol muy importante en el tipo de

reacción que se produzca así como en los resultados finales de su

actuación.

1. A medida que incrementa la cadena hidrocarbonada en

longitud, su efecto repelente al agua se incrementa

enormemente, aun a bajos consumos, pero la acción selectiva

es tremendamente reducida.

También sus gastos de fabricación de estos reactivos que son

elevados, restringen su uso.

El cuadro siguiente muestra el efecto de la cadena

hidrocarbonada en el ángulo de contacto y en las

recuperaciones.

Cuadro Nº 1.2 Angulo de contacto formado por el tratamiento con

xantato que tiene los siguientes números de átomos de carbono en

la cadena hidrocarbonada.

Mineral Metil

1

Etil

2

Propil

3

Butil

4

Amil

5

Hexil

6

Heptil

7

Galena 50 59 68 74 88 100

Chalcop. 50 60 69 76 90 94

Bornita 50 60 68 73 86 95

Pirita 50 60 67 74 82 95

Promedio 50 60 68 74 87 96 98

* Fuente: Venancio Astucuri 1994

22

Estos resultados muestran que es inadmisible usar colectores

con cadenas hidrocarbonadas largas, ya que los ángulos de

contacto no se incrementan grandemente, luego, mucho

depende del grado de selectividad que uno necesita para la

flotación.

2. El poder repelente al agua de un colector con un grupo cíclico

en su cadena hidrocarbonada (seis átomos de carbono) es casi

la misma que un colector con un radical etílico por ello no tienen

mucha aplicación.

3. Hay cambios del poder colector de las etapas de transición del

monotiocarbonato al tritiocarbonato

El cambio de un oxigeno por azufre le da mayor poder

colector a los xantogenatos. Pero la transformación a

tritiocarbonato por la introducción de un tercer azufre,

incrementa el poder colector, pero en proporción mínima.

4. La estructura del grano solidofílico tiene un efecto importante en

las propiedades colectoras.

5. Hasta cierto límite, la concentración del colector afecta la

reacción del mineral con el colector.

6. La variación del tamaño de partícula influencia las condiciones

de adherencia y afecta la velocidad de flotación.

7. La selección de un colector debe basarse en:

- Las moléculas del colector deben tener una estructura heteropolar

- El grupo solidofilico debe asegurar una buena adhesión a la

superficie del mineral.

- La molécula no polar (hidrocarburo) debe ser los suficiente larga

para asegurar el efecto colector en los minerales a ser flotados.

23

- No debe ser en la medida de lo posible tóxico, debe ser

moderadamente soluble en agua, debe ser estable en su

composición y económico en su uso.

1.6.1. EFECTO DE LOS COLECTORES:

figura Nº 1.3 – Diagrama efectos de los Colectores

* Fuente: Manual de Reactivos - RENASA

La separación efectiva del mineral vía flotación por

espuma requiere del uso de aditivos químicos que se

categorizan por su función en tres tipos generales:

El colector, que imparte la hidrofobicidad a la especie

mineral.

El espumante, que baja la tensión superficial y produce

una espuma semi-estable en la interfase aire/agua.

Los modificadores o reactivos auxiliares que se usan

para modificar las condiciones de la superficie del

mineral, para la mejor acción de los reactivos, entre éstos

tenemos a los depresores, dispersantes y modificadores

de pH. El rol de estos aditivos en el proceso de flotación

total se describe brevemente a continuación.

24

RESPUESTA AL DEFECTO DEL COLECTOR

Espumas muy pobresLos sulfuros valioso se pasan al relaveSe incrementa fuertemente el desplazamiento hacia el proximo circuitoSe producen concentrados de buena calidad pero con bahja recuperaion

RESPUESTA AL EXCESO DEL COLECTOR

Flotan todo tipo de sulfurosDecae drasticamente la selectividadIncrementa el costo por el reactivoDisminuye la calidad de los concentradosFlotan pirita e insolublesOcaciona el incremento de adicion de la cal cianuro de sodio sulfato de zincSe envenena lña pulpa

COLECTORES CONVENCIONALES

Xantato Z-11Xantato Z-6

Aerofloat 25Aerofloat 31Aerofloat 242

Aeropromoter 404Aerophine 3418

EFECTOS DE LOS COLECTORES

1.6.2. EFECTO DE LOS MODIFICADORES

Figura Nº 1.5 – Diagrama efecto de los modificadores

* Fuente: Manuel de los reactivos – RENASA.

25

RESPUESTAS AL EFECTO DE MODIFICADORES

Cal * baja el pH * se espesan las espumas * Flota la piritaCarbonato de sodio * Baja de pH * interfieren las lamasCianuro de sodio * Flota la pirita * Se ensucia el concentrado * Se activa el zinc * En los circuitos de separación se desplaza Cu al concentrado de plomoSulfato de cobre * Se activan los sulfuros de zinc, ensuciando el concentrado de plomoSulfito y/o Bisulfito de sodio * se activan los sulfuros de zincBicromato de sodio * el plomo ensucia el concentrado de cobreSilicato de sodio * Interfieren las lamas, ensuciando el concentrado y se reduce la recuperaciónSulfuro de Sodio * Desplazamiento de los óxidos al relave

EFECTO DEL EXCESO DE MODIFICADORES

Cal y Carbonato de sodio: * Se eleva el pH * Se debilitan las espumas * Aumenta el consumo de colectoresCianuro de sodio * en el circuito de plomo puede deprimir los sulfuros de plata y cobre * incrementa el consumo de Sulfuro de cobre por fuerte depresión de los sulfuros de zinc. * Riesgo de contaminación ambientalSulfato de zinc: * Incremento de Sulfato de Cobre * Se envenena la pulpaSulfito y/o Bisulfito de sodio * Efectos similares al de Sulfato de ZincBicromato de sodio * Envenena la pulpa * Riesgo de contaminación ambientalSilicato de Sodio * Debilitan las espumas * envenena la pulpaSulfato de cobre * Se incremental el consumo de cal * se espesan las espumas y se ensucian con piritaSulfato de sodio * deprime todos los sulfuros

MODIFICADORES CONVENCIONALES

Modificadores de pH:Cal: * Regula pH, deprime piritaCarbonato de Sodio: * Regula pH, dispersante de lamasDepresores:Cianuro de sodio: * Deprime sulfuros de zinc, pirita y cobre. Disuelve oro, plata y oxido de cobre.Sulfato de Zinc: * Deprime sulfuros de ZincSulfito de Sodio * Depresor de esfaleritaBisulfito de sodio: * Depresor de esfaleritaBicromato de sodio * Depresor de galenaSilicato de sodio * Dispersante de lamasActivadores:Sulfato de cobre * Reactiva los sulfuros de zincSulfato de sodio * activa los óxidos

EFECTOS DE LOS MODIFICADORES

1.6.3. EFECTO DE LOS ESPUMANTES.

Figura Nº 1.6 – Diagrama efecto de los Espumantes

* Fuente: Manuas de Reactivos - RENASA

1.7. MECANISMO DEL COLECTOR:

Los procesos de flotación por espuma usan colectores

químicos para separar diferentes superficies químicas de los

minerales. Ya que casi todos los minerales son mojados por el

agua, la flotación efectiva requiere de un colector de superficie

activa, la cual absorberá selectivamente a la superficie del mineral

a ser removida y expulsada por flotación.

El colector heteropolar, en efecto, cubre la superficie del

mineral con una capa monomolecular hidrofóbica de cadena

hidrocarbonada, reduciendo la humedad del mineral e

incrementando su atracción por la salida de burbujas de aire, que

luego llevaran al mineral ligado a la superficie de la celda de

flotación.

26

RESPUESTA AL DEFECTO DE LOS ESPUMANTES

Muy baja la columna de espumas Los sulfuros valiosos se

desplazan al relave o al próximo circuito de flotación

Se “sientan” las celdas de limpieza

Perdida de producción.

RESPUESTA AL EXCESO DE ESPUMANTES

Incremento innecesario del consumo de espumantes

Se genera gran cantidad de espumas

Rebalsan los canales Tendencia a ensuciar los

concentrados Se deteriora la selectividad Rebalsan los cajones de las

bombas Se incrementa la carga circulante

ESPUMANTES CONVENCIONALES

Aceite de pino Acido cresilico Dowfroth 250 Dowfroth 200 Frother 70 MIBC

EFECTOS DE LOS ESPUMANTES

La palabra XANTATO proviene del vocablo griego "xantos"

que significa amarillo, y se refiere más bien al color de la sal de

cobre que a las sales metálicas alcalinas.

Los Xantatos se encuentran entre los primeros colectores

orgánicos solubles en agua y de aquí que su adopción es

inmediata y amplia. Están reconocidos que combinados con

circuitos de pulpa alcalina, han desempeñado un importante papel

en el desarrollo de la flotación selectiva como la conocemos en la

actualidad.

La gran exigencia colectora y los bajos costos de los

Xantatos han hecho que sean tomados como norma de

comparación entre los colectores minerales de sulfuros.

1.7.1. LOS XANTATOS:

Son colectores aniónicos de uso generalizado, están

disponibles comercialmente como soluciones, polvo o

pellets, estos últimos son los mas deseados debido a que

hay menos problemas de polvos y mas estabilidad en el

almacenamiento. Todos los xantatos se descomponen con

la humedad, produciendo disulfuro de carbono que es muy

inflamable, existe un considerable rango de pureza en los

xantatos disponibles comercialmente.

Los xantatos usados como reactivos para la flotación,

son sales de sodio o potasio del ácido xántico (o

ditiocarbónico) y que corresponden a la siguiente fórmula

estructural:

27

Figura Nº 1.7 – Estructura de un xantato etílico de sodio

* Fuente: Flotación de minerales - Astucuri

Los Xantatos son completamente solubles en agua y

relativamente estables. Normalmente presentan un olor

característico y su color puede fluctuar desde blanquecino

hasta amarillo profundo, sin alteración de sus propiedades

colectoras.

Composición

* Fuente: Manual de Productos químicos para minería - CYANAMIND

Donde:

R: representa un radical alquílico y

X: Representa un metal Alcalino

Por regla general, no se recomienda almacenarlos por

lapsos mayores de un año, procurando mantenerlos

herméticamente cerrados en un lugar fresco y seco.

Los Xantatos conforman el principal grupo de

colectores sulfhidrílicos.

Bajo condiciones favorables, son promotores

excelentes para todos los minerales sulfurosos. En ausencia

28

H H S

H C C O C

H H S Na

No polar Polar

Anión Catión

CR O C

S X(Na+, K+)

de agentes modificadores, su acción es esencialmente no

selectiva.

Se les utiliza, incluso, en la flotación de minerales no

férricos no sulfurosos (Cu, Pb, Sb), que pueden convertirse

superficialmente en sulfures, mediante agentes sulfurantes,

como el sulfuro de sodio y sulfuro ácido de sodio.

También resultan adecuados para la flotación de

metales nobles y no férricos (Pt, Au, Ag, Cu) naturales y

obtenidos metalúrgicamente.

Para la elección definitiva del Xantato idóneo para un

mineral determinado, debe realizarse mediante pruebas de

laboratorio y planta.

1.7.2. PROMOTER AEROPHINE 3418

La American Cyanamid tiene en evolución un nuevo

colector Aerophine 3418 promoter para metales sulfurados

de Cu, Pb, Zn, este reactivo pertenece completamente a un

nuevo grupo químico de Phosphine Colector, enteramente

diferente de los tradicionales Xantatos, Dithiophosphatos,

Mercaptobenzothiazoles, Thionocarbonatos. Pruebas en

plantas pilotos y pruebas totales han demostrado que

Aerophine 3418 Promoter ha demostrado tener fuerte poder

colector y selectividad Cu/Fe que puede ofrecer futuras

ventajas económicas de 20% a 50% de menor dosificación

que los xantatos.

Cyanamid a desarrollado un colector nuevo

Aerophine 3418 primeramente como un colector de cobre

para ser efectivo en circuitos de menor alcalinidad (pH 7.5 –

29

9.5) que frecuentemente son usados en la flotación de

cobre. También han sido diseñados para incrementar la

recuperación de metales secundarios particularmente del oro

y plata. Los resultados exitosos en pruebas de laboratorio

llevados a cabo en todo el mundo están culminando en

pruebas a nivel de planta.

Es un nuevo colector basado en la química de la fosfina.

Combina el fuerte colector de los xantatos para sulfatos

de cobre plomo y zinc con la selectividad contra los

sulfuros de hierro de los promotores acuosos aerofloat.

Es un excelente colector de plata y oro

Es soluble en agua

Su consumo es por lo general 30% a 50% menor que el

xantato para recuperaciones iguales o mayores.

A. VENTAJAS

El nuevo reactivo 3418 es el resultado de una

investigación a nivel mundial, que ofrece las siguientes

ventajas:

Alta selectividad Cu/Fe en rango de pH alcalino,

permitiendo ahorrar sustancialmente para la

depresión de la pirita.

Total reemplazo de xantatos en el tratamiento de

minerales de 20% a 50 % de menor dosificación.

Alta recuperación y mejore grados de concentrados

de los sulfuros.

A menudo reduce el consumo de espumantes.

Es líquido de fácil manejo.

30

B. Aerophine 3418:

Es un líquido que puede ser diluido a la

concentración deseada.

Apariencia – claro – ligeramente líquido verdoso.

pH 9.0 – 11.0

grav. Esp. a 24°C 1.10

Punto de ebullición 110°C

Viscosidad a 24°C 23 CPS

Empieza cristalizar 0°C

Solidificación - 12°C

Solubilidad en agua completamente

Tabla Nº 1.7 – Propiedades Fisicas y Quimicas

Composición 50% - 52% Diisobutil -ditiofosfinato de Sodio

Color amarillentoAspecto líquidoOlor inoloroSolubilidad en agua completaGravedad Especifica a 24ºC 1,14Punto de ebullición ºC 106Temperatura de descomposición

ºC > 350

pH Levemente alcalino Punto de Inflamación ºC > 93

* Fuente: petroquim.net

Composición

* Fuente: Manual de Productos químicos para minería - CYANAMIND

31

S S

P

R S Na+

CAPITULO II

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1. DETERMINACIÓN DEL PROBLEMA:

La Compañía Doe Run Perú, es una Empresa que

tiene una Unidad de Producción en Cobriza, que es la

Concentradora de Cobriza donde se encontró que en la

flotación del mineral de la chalcopirita no se podía

determinar si la adsorción del colector (z – 11) en la

chalcopirita es uniforme o no.

El mineral que se trata en la planta está compuesto

principalmente de chalcopirita y pirrotita, como mineral

intermedio se encuentra la arsenopirita y en menor

proporción la magnetita y pirita, lo acompañan también

minerales como la covelita, limonita, la chalcopirita

presentándose también como cobre nativo.

La industria de minerales está gobernada por una

constante necesidad de mejorar su eficiencia y reducir sus

costos. En años recientes hemos visto la comercialización

de un gran numero de estrategias de optimización en

molienda, incluyendo las celdas de gran volumen, celdas

columnas, molino semi autógenos y filtros de presión.

32

La gran mayoría de estos avances no son posibles sin

las mejoras en el control de proceso y de dispositivo de

monitoreo. Estos instrumentos sensibles han dado al

operador de planta la habilidad para detectar y corregir las

pequeñas desviaciones de los objetivos metalúrgicos.

Sin embargo se podría haber prevenido mediante la

actualización de aquellos colectores, depresores o

espumantes superados.

Los colectores en particular han tenido poca atención

en la investigación. Los xantatos por ejemplo se usa como

colectores desde hace muchos años. Los consumos altos,

los riesgos de seguridad en producción y manipuleo y los

problemas ambientales han abierto las oportunidades hacia

nuevas alternativas.

La flotación eficiente y el mejoramiento del

concentrado y recuperación juega un rol importante en el

éxito de las operaciones mineras.

El agotamiento de las leyes de los minerales ha

aumentado la atención dada a la especialidad de los

colectores en el campo del procesamiento del mineral. El

propósito de un colector es colectar selectivamente al

mineral dando por resultado una mejora en la calidad y

recuperación del mineral valioso.

Una amplia investigación se ha desarrollado sobre los

mecanismos específicos de la interacción mineral/colector

estos mecanismos generalmente incluyen:

33

- Obstáculo del complejo metal/depresor.

- Competencia entre colector y depresor sobre la


- La creación de un recubrimiento hidrofóbico sobre la


La adición selectiva de un colector es capaz de

incrementar la flotabilidad de los minerales valiosos; los

factores como: dosificación, punto de adición, pH y tipo de

colector podría influir en la performance de un colector

cuando se agrega a una pulpa compleja de mineral.

Bajo las consideraciones anteriores se propuso

realizar un extenso programa de pruebas a nivel de

laboratorio y planta que han mostrado que el uso del reactivo

Aerophine 3418 proporciona una recuperación bastante

selectiva de minerales como de la chalcopirita.

Características típicas observadas incluyen habilidad

de mezclarse bastante bien con los reactivos ya existentes,

algunas veces a bajos pHs y con la capacidad de lograr

mayores recuperaciones con casi siempre mayores leyes de

concentrados.

El producto Aerophine 3418 tiene una tendencia de

colector mas potente que los xantatos por unidad de peso,

con recuperaciones similares o mayores a la del xantato a

menores dosificaciones con una mayor selectividad sobre la

arsenopirita y pirrotita.

2.2. PROBLEMA PRINCIPAL

34

¿Cómo influirá en la mejor obtención de mejor grado y

recuperación metalúrgicas del Cu – Ag con la aplicabilidad

del promoter 3418 en la flotación de los minerales de

chalcopirita – plata en la concentradora Cobriza?

2.3 PROBLEMAS ESPECÍFICOS

a) ¿De que manera, la dosificación del Aerophine 3418

logrará optimizar la metalurgia del cobre en la Unidad de

Producción Cobriza de la Empresa Doe Run?

b) ¿En que porcentaje, se puede aminorar el consumo de

los otros reactivos, z-11, MIBC, NaCN en la Planta

Concentradora de Cobriza?

c) ¿De que manera manifestará la mejor alternativa de

dosificar del colector 3418 en la investigación metalúrgica

la cual determinará la adición adecuada en la flotación

del cobre?

d) ¿En que medida se puede reducir la contaminación del

medio ambiente mediante el uso del nuevo colector en la

flotación del cobre en la planta concentradora Cobriza?

2.4 FORMULACIÓN DEL OBJETIVO:

2.4.1 OBJETIVO GENERAL:

Evaluar a través de un exhaustiva programa de

pruebas de laboratorio y planta la influencia en el

grado de concentración y recuepracion metalúrgica la

aplicabilidad del promoter 3418 en la flotación de los

minerales de chalcopirita del mineral de Cobriza.

35

2.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

a) Disminuir las perdidas de cobre en el relave

general mejorando la recuperación y la calidad de

concentrado.

b) Reducir la presencia de pirrotita, arsenopirita en

los concentrados de cobre.

c) Mejorar la calidad de concentrado debido a su alta

selectividad de flotación del cobre y plata.

d) Ejecutar y controlar las pruebas de investigación

en la flotación del cobre, dosificando el colector

Aeorphine 3418 de Cyanamid Company.

e) Disminuir la contaminación ambiental.

2.5 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA:

2.5.1 TÉCNICA:

El proceso de flotación de minerales, que fue

inventado hace un siglo, y es actualmente practicado a

escala mundial en casi todas las plantas concentradoras

de minerales, se ha modernizado y optimizado en sus

circuitos y elementos constructivos en los últimos años.

Nuevos adelantos en técnica operativas, reactivos

relacionados al proceso han proporcionado un potencial

muy importante para reducir costos y aumentar

eficiencia.

2.5.2 ECONÓMICO:

36

Con la alternativa propuesta de utilizar el promotor

3418 en la flotación del cobre por ser mas selectivo,

obteniendo de mejor calidad de concentrado de cobre –

plata, esto facilita una mejor comercialización de los

concentrados con mejores ventajas en beneficio

económico para la Empresa como también para los

trabajadores.

2.5.3 MEDIO AMBIENTE

Al utilizar el nuevo colector Aerophine 3418 en la

flotación del cobre en reemplazo del xantato, se logrará

mejor recuperación del metal valioso, disminuyendo el

desplazamiento del cobre a los relaves, además reducirá

el consumo de NaCN, entonces es una contribución

importante en el desarrollo científico y experimental de la

metalurgia en el procesamiento de minerales.

2.6 IMPORTANCIA:

El presente trabajo denominado “Evaluación sobre la

Aplicabilidad del Promotor 3418 en la Flotación de los

Minerales de la Chalcopirita de la Mina de Cobriza”, es una

contribución importante en el desarrollo científico y

experimental en la metalurgia extractiva, puesto que en el

presente trabajo de investigación se encontrará la mejor

alternativa de optimizar la calidad de concentrado y

recuperación del cobre la cual será económicamente viable y

rentable.

2.7 LIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

37

La investigación fue posible, sin embargo se encontró

limitaciones, como la poca información referente al tema, la

poca disponibilidad de equipos y materiales del laboratorio pero

no fueron impedimento para la realización del presente trabajo.

CAPITULO III

MARCO TEÓRICO

3.1. ANTECEDENTES

Para la realización del presente trabajo de

investigación ha requerido que se efectúe una revisión de

diferentes informaciones y experiencias realizadas sobre el

tema, con la finalidad de obtener una información histórica o

presente, que permita a un replanteamiento de trabajo en

caso hubiera una similar o parecida sobre los diferentes

aspectos relacionados al uso de colectores en la flotación de

cobre.

Existe un numeroso de excelentes referencias

bibliográficas las cuales discuten la naturaleza de los

reactivos comerciales existentes desde un punto de vista

básico. Fuerstenau, (1962,) (1978), Leja (1982),

Somasundaran (1986), Moudgil (1988), y Chander y Klimpel

(1989), los reactivos químicos como los xantatos,

tionocarbamatos, etc, en la separación de minerales

sulfurados son aún los dominadores del sector industrial.

38

También existe el informe sobre “Pruebas Bach a

Escala de Laboratorio sobre la Aplicabilidad de Colectores

de RENASA en la Flotación de Cobriza (1979), realizado por

el Ing. F. Olivera, Metalurgista de la Planta Concentradora

Cobriza, el propósito fue de determinar el poder colector de

los xantatos: Z – 3, Z – 6, Z – 12, Z – 14 VS el Z -11, todos

estos colectores producidos por Reactivos Nacionales S.A.

por lo tanto parece necesario que para tener la oportunidad

de explorar (expandir), las implicancias técnicas/económicas

de cambiar la química de los colectores, uno debe empezar

con conceptos de química de colectores que sean diferentes

en estructura y fuerza motriz con relación a los productos

comerciales existentes.

3.2. BASES TEORICAS – CIENTIFICAS

3.2.1. OPTIMIZACIÓN DE LA LEY DE CONCENTRADOS

DE COBRE MEDIANTE EL USO DE COLECTORES

SELECTIVOS:

La industria de minerales esta gobernada por

una constante necesidad de mejorar su eficiencia y

reducir sus costos. En años recientes se ha visto la

comercialización de un gran números de estrategias

de optimización en molienda incluyendo las celdas de

gran volumen, celdas columnas, molinos

semiautogenos y filtros de presión.

La mayoría de estos avances no serían

posibles sin las mejoras en el control del proceso y de

dispositivos de monitoreo. Estos instrumentos

sensibles han dado al operador de planta la habilidad

39

para detectar y corregir las pequeñas desviaciones de

los objetivos metalúrgicos.

Sin embargo, se podría haber prevenido

mediante la actualización de aquellos colectores,

depresores o espumantes superados.

Los investigadores químicos han escogido,

para evitar la competencia, abundantes reactivos

inorgánicos, tales como: la cal, sulfato de zinc, cianuro

de sodio, bisulfito de sodio, hidrosulfuro de sodio etc.

Los colectores han soportado los años

básicamente debido a su costo bajo y disponibilidad,

sin embargo, los consumos altos, los riesgos de

seguridad en producción y manipuleo, y los problemas

ambientales han abierto las oportunidades hacia

nuevas alternativas.

Los reactivos pueden crearse para encajar a

los requerimientos de los molinos. La estabilidad, la

reducción de energía, la hidrofilicidad, solubilidad y

costo pueden todos ser factoreados (considerados),

en el diseño.

Las explicaciones más comunes dadas para la

acción selectiva de los colectores de sulfuros son las

siguientes 5 mecanismos de colectores:

- Afinidad superficial entre colector y depresor

- Prevenir los complejos formulados entre

colector/metal

40

- Anticipar los complejos formados entre

colector/ganga.

El producto final de un colector debe formularse

de tal manera que reúna las necesidades de cada

mineral especifico y de la ganga problema, muchas

técnicas de evaluación, se han empleado en el

esfuerzo de investigación para descubrir las

interacciones químicas/mineral.

La flotación eficiente y el mejoramiento del

concentrado juega un rol importante en el éxito de las

operaciones mineras. El agotamiento de las leyes de

los minerales a aumentado la atención dada a la

especialidad de los colectores en el campo del

procesamiento de minerales. El propósito de un

colector es colectar selectivamente de la ganga que

acompaña al mineral dando por resultado una mejora

en la calidad y recuperación del mineral valioso.

Una amplia investigación se ha desarrollado

sobre los mecanismos específicos de la interacción

mineral/colector, estos mecanismos generalmente

incluyen:

- Obstáculo del complejo metal/colector

- Competencia entre colector y depresor sobre la

superficie del mineral

- La creación de un recubrimiento hidrofilico sobre la


La adición selectiva de un colector es capaz de

reducir la flotabilidad de los minerales indeseables

41

(ganga) en tanto no se afecte al mineral valioso. Los

factores como: dosificación, punto de adición, pH y

tipo de colector podría influir en la performance de un

colector cuando se agrega a una pulpa compleja de

mineral.

3.2.2. IDEAS BÁSICAS EN LA APLICACIÓN DE UN

COLECTOR:

La idea de usar el colector en el proceso de

flotación de minerales radica en eliminar aquellas

partículas finas generadas durante el proceso de

molienda o remolienda, durante ésta se producen 2

tipos de partículas finas: finos que resultan del

material estéril (ganga) y finos que resultan del

mineral valioso, en virtud del cual es posible colectar

aquellas partículas que mejoran el concentrado final,

mediante el uso de un colector apropiado.

El propósito de éste trabajo, es analizar y

discutir lo que se conoce acerca del uso de los

colectores a fin de ayudar al Metalurgista en su

intento de obtener un concentrado con mejores

ventajas económicas.

La aplicación o elección de un colector está

supeditado al conocimiento del tipo de ganga que se

tiene con el mineral, vale decir, si esta es una ganga

ácido o ganga básica y así elegir el apropiado

colector. En general, la adsorción de un colector sobre

una partícula no valiosa está gobernada por muchos

factores. La naturaleza del mineral y sus

características superficiales, la presencia de cationes

42

solubles tales como: calcio, fierro, aluminio, capaces

de formar complejos insolubles con el depresor,

inhibiendo de esta manera su actividad.

El pH del circuito es otro factor importante,

pues este determinará si el colector se adsorberá o se

diluirá o reaccionará con el mineral.

3.3. NUEVA GENERACIÓN DE REACTIVOS QUÍMICOS PARA

FLOTACIÓN:

El proceso industrial de flotación es un sistema

eficiente e interactivo con algunos factores controlables y

otros a su vez difícilmente controlables, como se muestra en

la figura Nº 1.3. Algunos de estos factores son relativamente

fáciles de optimizar y otros (que pueden ser de igual

importancia) son mucho más variables y difíciles de

optimizar. Es bastante obvio, para aquellos que han

intentado optimizar los circuitos de flotación existentes

(configuraciones establecidas), que existen un numero de

compensaciones propias de interacciones secundarias que

ocurren entre el componente químico y el componente

operativo (figura Nº 1.3).

Los progresos más claros han sido realizados al

entenderse de cómo los reactivos químicos comerciales

existentes se interaccionan con varios parámetros operativos

del proceso de flotación. Sin embargo, lo que se ha logrado

hasta ahora ha demostrado que existen posibles beneficios

y/o mejoras en el proceso de flotación que no podrán ser

alcanzadas a menos que se realicen avances en el

desarrollo de nuevos reactivos químicos con nuevas

características de aplicación.

43

En particular, modificando las características químicas

del colector como un paso primario, pueden alcanzarse un

punto donde se realicen progresos significativos en la

optimización del proceso de flotación. Mientras ha habido

avances en el entendimiento de cómo un colector puro

trabaja en forma idealizada, en el uso de reactivos

comerciales a una escala industrial por medio de un mejor

control de dosificación, modificación de las configuraciones

de los circuitos etc., no ha habido casi ningún cambio en 20

o más años en la composición de los productos industriales

(colectores) usados actualmente.

Los reactivos químicos como los xantatos,

tionocarbamatos, ditiofosfatos, etc., en la separación de

minerales sulfurados son aún los dominadores del sector

industrial. Similarmente en el sector de procesamiento de

óxidos, los ácidos grasos y varios componentes de aminas

han sido la base de uso industrial. Ciertamente dentro de

cada una de las familias químicas anteriores han existido

cierto rango para una mejora tanto técnico como de costo,

mediante el afinamiento de varios aspectos estructurales

que están siempre presentes en cualquier familia química

dada.

Por lo tanto, parece necesario que para tener la oportunidad

de explorar (expandir) las implicancias técnicas/económicas

de cambiar la química de los colectores, uno debe empezar

con conceptos de química de colectores que sean diferentes

en estructura y fuerza motriz con relación a los productos

comerciales existentes. Mientras esto suena relativamente

sencillo en la teoría, en la práctica llegar a una nueva

44

química de colección que tenga una viabilidad comercial es

un reto bastante difícil.

Numerosos académicos y grupos de desarrollo

han tratado de identificar y desarrollar una nueva familia de

colectores por décadas. Algunos de los problemas

asociados con este trabajo incluyen un alto desarrollo

químico y costos de evaluación ambiental, el alto costo de

fabricación de nuevos reactivos, la dificultad de proveer

beneficios técnicos en plantas típicas de alta variabilidad (ya

optimizadas para el actual esquema de reactivos), y la

necesidad de aplicar fuentes de desarrollo; específicamente

llevar adelante el desarrollo de los nuevos reactivos.

El propósito de este trabajo es describir

específicamente la estructura y las características de uso de

una nueva familia de flotación que tiene cada vez más el

potencial de proveer ventajas técnicas y económicas

significativas para los operadores del proceso de flotación.

Este nuevo colector ha sido sujeto a un exhaustivo programa

de evaluación para definir en detalle ciertos parámetros de

uso; como pueden ser: las dosificaciones apropiadas, rangos

de pH, efectos de las composiciones de minerales, así de el

como optimizar el proceso de flotación.

En la separación de minerales sulfurados por medio

de flotación, incluyen:

1) Colectores basados en química de quelación para

recuperar minerales sulfurados difíciles de flotar

(chalcocita, esfalerita, metales preciosos, etc).

2) Colectores para mejorar la eficiencia de recuperación de

ciertos minerales sulfurados que exhiben hidrofobicidad

45

natural bajo ciertas condiciones (chalcopirita,

molibdenita).

3.4. FLOTACIÓN DE LA CHALCOPIRITA USANDO

ESTRATEGIAS ALTERNATIVAS:

La separación de minerales sulfurados por los

colectores thioles estándares han sido claramente la mas

exitosa aplicación industrial de la flotación. El mayor

progreso industrial en las recientes décadas en la flotación

de minerales sulfurados ha sido la optimización y control de

plantas operando con menas procesadas de manera

estandarizada.

Los objetivos han sido la maximización de la

recuperación y mantención de la ley del concentrado,

mientras al mismo tiempo la reducción del consumo de

reactivos y la disminución del costo total por tonelada tratada

(principalmente debido al incremento del tamaño de los

equipos de flotación).

Un gran número de trabajos han sido realizados en la

evaluación de diferentes estrategias con menas de

chalcopirita, las pruebas muestran las diferentes estrategias

alternativas con el mismo tipo de mineral y las mismas

condiciones de molienda.

La única diferencia operativa en las distintas pruebas

es que en las condiciones con los xantatos la adición de cal

se realizó en la molienda y el colector fue añadido después

de la molienda mientras que el aerophine 3418 fue añadido

junto con la cal en la molienda.

46

3.5. BREVE COMENTARIO DE LOS XANTATOS (COLECTORES)

FABRICADOS POR REACTIVOS NACIONALES (RENASA).

XANTATO ITILICO DE POTASIO (Z – 3), Y XANTATO

ETILICO DE SODIO (Z – 4). Estos dos xantatos son

esencialmente similares en su acción como colectores en

flotación, observándose cierta preferencia por el primero.

Ambos se preparan a partir del alcohol etílico, siendo ellos

de cadena carbonatada más corta. Se aplica especialmente

cuando se busca la máxima selectividad. Últimamente están

siendo reemplazados ampliamente por el Xantato

Isopropílico de Sodio, aunque todavía se les utiliza

principalmente en flotación de minerales de plomo, zinc o

cobre – plomo – zinc que contiene chalcopirita, chalcocita,

enargita, tetraedrita, galena, esfalerita, marmatita, marcasita

y pirita.

XANTATO AMÍLICO DE POTASIO (Z – 6). Este xantato es

energético, por lo que se emplea generalmente en aquellas

operaciones de flotación que requieren el más alto grado de

poder colector. Es un colector muy apropiado para la

flotación de sulfuros manchados y oxidados de cobre,

minerales de plomo (PbS). Asimismo, se le emplea en el

tratamiento de la arsenopirita, pirrotita, sulfuros de cobalto y

níquel, y sulfuros de hierro conteniendo oro.

También se usa como promotor secundario en la flotación

agotativa que sigue a una flotación bulk, donde se utiliza un

promotor más selectivo. Cuando se emplea en las dosis

adecuadas, el Xantato Amílico puede ser más selectivo para

ciertas separaciones de minerales; así por ejemplo, su

47

empleo para la flotación de minerales de cobre – hierro en

una pulpa alcalina ha resultado más selectivo y con una

mejor recuperación de cobre.

XANTATO ISOPROPILICO DE SODIO (Z – 11). Este

xantato ha llegado a ser el más usado de todos los xantatos

debido a su bajo costo y elevado poder colector. Se han

obtenido aplicaciones muy exitosas en la flotación de

prácticamente todos los minerales sulfurados. Se emplea en

gran escala en la flotación de cobre, plomo, y zinc,

minerales complejos de plomo – zinc y cobre – hierro en los

que los principales minerales sulfurosos son: chalcopirita,

chalcocita enargita, galena, esfalerita, marmatita, pirita y

pirrotita. Otras de sus aplicaciones incluyen la concentración

de cobre nativo, plata, oro y los sulfuros de hierro

conteniendo cobalto o níquel, así como la recuperación de

pirita de hierro para fabricar ácido.

XANTATO BUTÍLICO SECUNDARIO DE SODIO (Z – 12).

Este xantato es utilizado ampliamente en la flotación

colectiva de todos los minerales sulfurosos y, bajo

condiciones adecuadas, para la flotación selectiva de menas

de cobre, y zinc, después de la activación con sulfato de

cobre. También es usado en la flotación de arsenopirita y

sulfuros de cobalto y níquel.

XANTATO ISOBUTÍLICO DE SODIO (Z – 14). Este xantato

es un promotor enérgico y no selectivo para todos los

minerales sulfurosos. Es muy apropiado para la flotación de

pirita en circuitos naturales, o sea, los circuitos en los que el

pH no ha sido ajustado con cal ni con ácido. En años

recientes viene siendo reemplazado por el xantato

isopropilico de sodio.

48

3.6. FORMULACION DE LA HIPOTESIS

3.6.1. HIPOTESIS GENERAL

Si la Unidad de Producción de Cobriza, hace uso del

reactivo Aerophine 3418, como colector en la flotación de la

chalcopirita, entonces logrará la optimización en la calidad

de concentrado de cobre – plata y su mayor recuperación.

3.6.2. HIPOTESIS SECUNDARIOS

a. Si la concentradora Cobriza hace uso del reactivo

Aerophine 3418, en sus operaciones, entonces logrará

disminuir las perdidas de cobre en los relaves mejorando

la recuperación del cobre.

b. Si la concentradora de Cobriza, hace uso del reactivo

Aerophine 3418 como colector selectivo, entonces

conseguirá emjorar su calidad de concentrado de cobre.

c. Si la concentradora de Cobriza, hace uso del reactivo

Aerophine 3418 como colector, entonces se logrará

reducir el consumo del NaCN disminuyendo la

contaminación del medio ambiente.

3.7. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES.

3.7.1. VARIABLES INDEPENDIENTES

49

Controlar la cantidad de adición del colector 3418, NaCN,

MIBC.

Controlar los iones del NaCN en los reboses de los

espesadores.

Controlar la calidad del concentrado de cobre con alto

contenido de plata.

3.7.2. VARIABLES DEPENDIENTES.

Controlar la disminución de los iones de NaCN al

recircular todo el agua tratad en la planta.

Realizar el tratamiento del mineral de chalcopirita con el

nuevo colector Aerophine 3418

3.7.3. VARIABLES INTERVENIENTES

Control del mejor blending del mineral versus la

aplicabilidad del reactivo promoter 3418 en las pruebas

realizadas a escala de laboratorio y planta.

3.8. METODOLOGIA DEL ESTUDIO

El presente trabajo de investigación, por tener una

naturaleza de carácter practico ha sido objeto del empleo del

método de Análisis y Síntesis (Inductivo – Deductivo), a fin de

conocer sobre el uso del reactivo Aerophine 3418, en la flotación

de la chalcopirita en la concentradora de Cobriza de la Empresa

Doe Run, habiéndose para el efecto realizado el estudio

correspondiente de las variables independientes y dependientes.

La investigación sobre el uso del reactivo Aerophine 3418,

ha constituido un estudio y aplicación de carácter Experimental por

50

que va a permitir investigar los posibles Efectos (resultados), que

se obtengan de las Pruebas Experimentales a nivel de Laboratorio

y Planta.

3.9. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

El Diseño empleado en la presente investigación es el de

carácter Causa – Efecto, metodología que permite establecer la

relación existente entre la aplicación de la variable independiente

en el proceso y el resultado obtenido, considerado como variable

dependiente teniendo en cuenta para ello el problema principal

planteado y que será desarrollado dentro del contexto de la

investigación como Experimental – Condicionada.

Para cumplir con la metodología, Diseño y Tipo de

Investigación, al control de las pruebas experimentales se llevó a

cabo mediante una observación controlada de las variables

independientes y de aquellos que intervinieron circunstancialmente

y que han afectado o favorecido en los resultados de la variable

dependiente.

Teniendo en cuenta los objetivos de la investigación y la

naturaleza del problema planteada, para el desarrollo del presente

estudio se empleó el tipo de investigación Sustantiva, por que

permite responder a los problemas planteadas de acuerdo a la

caracterización sobre la optimización de la flotación de la

chalcopirita en la concentradora de Cobriza.

mediante el uso del colector Aerophine 3418 de Cyanamid

Company describiendo y aplicando las Causas y Efectos traducidos

en resultados obtenidos de las Pruebas Experimentales a Nivel

Laboratorio y Planta del Reactivo Aerophine 3418.

51

3.10. POBLACION Y MUESTRA.

La Población del presente estudio lo constituye el mineral

sulfurado de cobre - plata, procesados en la planta concentradora

de Cobriza.

La muestra lo constituye el mineral que sirve para las

diferentes pruebas a escala de Laboratorio, y el mineral

muestreado de cada uno de los puntos del circuito de flotación de

cobre.

52

CAPITULO IV

EVALUACIÓN EXPERIMENTAL E INTERPRETACIÓN DE LOS

RESULTADOS A NIVEL DE LABORATORIO Y PLANTA

4.1. PRUEBAS BACH A ESCALA DE LABORATORIO CON

LOS DIFERENTES XANTATOS (RENASA):

A continuación se describen los estudios metalúrgicos

que se llevaron a cabo en el Laboratorio Experimental.

Es necesario hacer notar que los estudios

metalúrgicos obtenidos en el laboratorio dieron resultados

bastante aproximados a los que después se obtuvieron en la

Planta, y luego a los que actualmente se obtienen en la

nueva planta de producción. La única excepción fueron las

leyes de cabeza, debido a que se trabajó en los

experimentos con un promedio de leyes de cabeza altas y

bajas por carecer en ese entonces de muestras

representativas del mineral.

Exhaustivos experimentos se llevaron a cabo en el

Laboratorio de la Empresa a fin de determinar el colector

apropiado para el tratamiento en la flotación para el mineral

que se desea tratar.

53

En el caso especifico del mineral de Cobriza se

siguieron estudios sistemáticos que fueron dando datos

concretos, que dio como resultado el reemplazo total del Z –

11 por el colector Aerophine 3418 en la flotación de cobre de

Cobriza.

Figura Nº 4.1 ESQUEMA DE LABORATORIO EXPERIMENTAL

* Fuente: Laboratorio experimental de Cobriza.

54

* Xantatos (Z-11, Z-3, Z-6, Z-12 y Z-14)

Relave Final Conc. Scavenger

Scav. II 3 min

Scav. I 2 min

D-200 0.04 lb/ton

Xantato 0.03 lb/ton

Conc. Rougher

D-200 0.08 lb/ton

*Xantato 0.40 lb/ton

Cal = 1 lb/ton

Conc. Ro. II 3 min

Conc. Ro. I 2 min

Acondicionamiento4 minutos pH = 10.5

Molienda10 minutos

Muestra fresca (100% -10 mallas)1 kg. + 500 cc. H2O

4.1.1. RESULTADOS METALÚRGICOS DE LAS

PRUEBAS DE FLOTACIÓN CON LOS DIFERENTES

XANTATOS DE RENASA:

A) Prueba Estándar (Z-11)

Conc. Rougher y ScavengerENSAYES *oz/ton DISTRIBUCIÓN, %

Prueba Nº %Peso Cu *Ag Fe As Cu Ag Fe AsT-1

Rougher 17.50 9.50 2.24 43.80 3.26 90.50 72.90 15.50 56.90Scavenger 11.10 0.80 0.47 52.20 1.12 4.80 9.70 11.50 12.30Relave 71.40 0.12 0.13 51.70 0.43 4.70 17.40 73.00 30.80

Cabeza Cal. 100.00 1.84 0.53 50.50 1.00100.0

0 100.00 100.00 100.00* Fuente: Elaboración propia.

B) Colector Z-3

Conc. Rougher y ScavengerENSAYES,*oz/ton DISTRIBUCIÓN, %


Rougher 17.20 9.20 2.48 44.00 4.25 81.70 70.70 22.90 59.00Scavenger 10.90 2.72 0.76 52.40 0.76 15.30 13.80 17.30 6.70Relave 71.90 0.08 0.13 27.40 0.59 3.00 15.50 39.80 34.30CabezaCal. 100.00 1.90 0.60 32.90 1.23 100.00

100.00 80.00 100.00

* Fuente: Elaboración propia.

C) Colector (Z-6)

Conc. Rougher y ScavengerENSAYES,*oz/ton DISTRIBUCIÓN, %



Cabeza Cal. 100.00 1.80 1.80 34.50 1.11100.0


55

D) Colector (Z-12)

Conc. Rougher y ScavengerENSAYES, *oz/ton DISTRIBUCIÓN, %



Cabeza Cal. 100.00 1.81 0.50 46.60 1.28100.0


E) Colector (Z-14)

Conc. Rougher y ScavengerENSAYES, *oz/ton DISTRIBUCIÓN, %


Rougher 18,00 8,64 2,04 2,04 45,60 85,10 72,40 24,80 49,00Scavenger 10,80 1,73 1,73 0,51 51,80 10,20 10,80 16,90 4,60Relave 71,20 0,12 0,12 0,12 27,00 4,70 16,80 58,30 46,40

Cabez Cal. 100.00 1,82 1,82 0,50 33,00100.0

0 100.00100.0

0 100.00* Fuente: Elaboración propia.

4.1.2. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

- EL objeto de las pruebas fue determinar el poder

de colector y selectividad que tiene el Z – 11

versus los otros Xantatos fabricados por Reactivos

Nacionales S.A. en la flotación de cobre de los

minerales de Cobriza, esto debido a que el Z – 11

fabricado también por RENASA, es el que se usa

en mayor volumen en todas las empresas mineras.

- Todas las pruebas se realizo por método estándar

de Laboratorio Experimental, o sea : para todas la

pruebas se usó = 0,43 lb/ton de Z – 11, 0,12

56

lbs/ton de D – 200, pH = 10,5, 10 minutos de

molienda, 60% - 200 mallas, acondicionamiento de

4 minutos.

- El mejor recuperación de cobre se obtuvo con el

Z – 11 (88.40%), y con el colector Z – 6 se obtuvo

la mejor recuperación de plata (76.7%).

- Visto los resultados metalúrgicos ninguno de los

colectores podría reemplazar ventajosamente al Z

– 11 pero sin embargo podría probarse con una

mezcla de ambos colectores para la flotación de

cobre para la los minerales de Cobriza.

4.2. RESULTADOS METALÚRGICOS DE LAS PRUEBAS EN

LABORATORIO, A DIFERENTES CONDICIONES DEL Z – 11, Y

EL AEROPHINE 3418:

Las pruebas se han corrido utilizando mineral fresco de

composición química siguiente:

Cuadro Nº 4.1

Ensayes Químicos, %

Muestra Cu

oz.Ag/

ton Pb Fe As

2.1

0 0.60

0.0

2

29.6

0

2.3

0

* Fuente: Laboratorio Analítico Cobriza

57

CONDICIONES DE LABORATORIO

A) El diagrama de flujo, seguido en las pruebas experimentales es la

siguiente:


58

Mineral Fresco (100%)1000gs(-10#) H2O 500cc

Molienda 10min

Xantato Z-11 0.40 lb/tcs

MIBC 0.08 lb/tcs

CaO 1 lb/tcsAcondicionamiento 4min

Flot. Rougher

Xantato Z-11 0.04 lb/tcs

Conc. Rog. I 2min Conc. Rog. II 3min

Flot. ScavengerXantato Z-11 0.03 lb/tcs

MIBC 0.04 lb/tcs

Conc. Scv. I Conc. Scv. II

Relave

DIAGRAMA DE FLUJO ADICIONANDO EL COLECTOR 3418 A

MOLIENDA


59

Colector 3418A 0.04 lv/tcs

Colector 3418A 0.03 lb/tcs

Mineral Fresco (100%)1000gs(-10#) H2O 500cc

Molienda 10min

D-200 0.06 lb/tcs

CaO 1 lb/tcsAcondicionamiento 4min

pH 10.5

Flot. Rougher

Colector 3418A 0.04 lb/tcs

Conc. Rog. I Conc. Rog. II

Flot. Scavenger

MIBC 0.04 lb/tcs

Conc. Scv. I Conc. Scv. II

Relave

a) Resultados Metalúrgicos de la Prueba Standard con el colector

Z – 11:

Ensayes, % Distribución, %

Producto % wt Cu *Ag Pb Fe As Cu Ag Pb Fe As

Rougher I – II 15.59 10.2 2.35 0.09 41.4 4.4 74.6 63.93 59.57 21.3

2

44.0

Scav. I – II 11.22 3.60 1.06 0.02 48.5 1.3 19.2 20.75 9.37 17.9

8

9.11

Relave 73.19 0.19 0.12 0.01 25.1 1.0 6.53 15.32 31.06 60.7

0

46.8

Cab. Calculad 100.0 2.13 0.60 0.02 30.2 1.5 100 100 100 100 100


b) Resultados Metalúrgicos con Adición del Promotor 3418

Reemplazando en Forma Total al Z – 11:


Roughe I - II 16.36 10.1

0

2.32 0.09 40.6 3.7 77.7 69.4 60.7 14.2 31.8

Scav. I – II 10.78 3.52 0.88 0.02 45.3 2.3 17.8 17.3 9.09 10.4 13.1

Relave 72.86 0.13 0.10 0.01 48.1 1.5 4.45 13.3 30.2 75.2 55.1

Cab. calcula 100 2.14 0.61 0.02 35.1 1.4 100 100 100 100 100


c) Resultados Metalúrgicos con 50% de Z – 11 y 50% de 3418:



Rouhe I –II 17.76 10.1

0

2.30 0.08 41.6 4.24 82.4

8

74.22 75.5 24.6 41.3

Scv. I – II 9.78 2.86 0.71 0.01 48.1 1.46 12.8

6

12.61 5.32 15.7 7.8

Relave 72.46 0.14 0.10 0.05 24.8 1.28 4.66 13.17 19.3 59.7 50.9

Cab. Calcu. 100.0 2.16 0.55 0.02 30.06 1.82 100.

0

100.0 100 100 100


d) Resultados Metalúrgicos con Adición del 3418 a Molienda:



RogheI-II 18.83 9.48 2.17 0.07 40.1 4.04 85.7 77.2 74.2 25.3 37.7

60

Scav. I-II 9.85 2.30 0.50 0.01 46.5 2.16 10.9 9.3 5.6 15.4 10.6

Relave 71.32 0.10 0.10 0.05 24.8 1.46 3.4 13.5 20.2 59.3 51.7

Cab.Calc. 100.0 2.08 0.52 0.02 30.1 2.01 100.0 100 100 100 100


4.2.1. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

- Dada las características del mineral de Cobriza, cuyo

tratamiento demanda fuerte consumo del Xantato

Isopropilico de Sodio (Z – 11) se realizaron las

pruebas con el nuevo colector 3418 de la Cyanamid,

como colector reemplazante sin desmejoramiento de

la metalurgia en la concentradora de Cobriza.

- Alimentando el reactivo 3418 a molienda mejora

sustancialmente la recuperación del cobre y plata

(85.7% y 77.2%), mientras con el Z – 11) se obtuvo

(74.6 y 63.9%) respectivamente.

- Utilizando la mezcla de 50% de z – 11 y 50% de

3418, se obtuvieron resultados bastante óptimos para

la recuperación del cobre y plata respectivamente

(82.48% y 74.22).

- Los resultados obtenidos con el reactivo colector

3418, reemplazando en forma total al colector Z – 11,

con menores cantidades de adición, garantiza a

realizar las pruebas a escala de planta, para una

mejor evaluación de sus cualidades selectivas de

sulfuros de cobre.

4.3. EVALUACIÓN DEL REACTIVO AEROPHINE 3418 A

ESCALA DE PLANTA EN LA FLOTACIÓN DE COBRE DE

COBRIZA:

61

La Concentradora de Cobriza, es una planta productor

de concentrado de cobre de la Empresa Doe Run, el mineral

que provee la mina, está compuesto mayormente de:

Arsenopirita, Chalcopirita, Pirrotita, Pirita, Horblenda, Cuarzo

y otros en menor cantidad.

Con la finalidad de evaluar en la flotación de cobre el

reactivo Aerophine 3418, como fuerte promotor selectivo de

sulfuros de cobre, se realizó pruebas preliminares a escala

de Laboratorio lográndose resultados bastante satisfactorios

en calidad de concentrado como en recuperaciones de cobre

y plata reemplazando en forma total al reactivo Z – 11,

también disminuyendo en 20% el consumo de los otros

reactivos.

De acuerdo a una programación y con la finalidad de

re- evaluar sus propiedades selectivas del nuevo colector

Aerophine 3418, en mayor periodo de tiempo en la flotación

de los minerales de Cobriza, se decidió evaluar a escala de

planta.

Para la adición del nuevo reactivo colector Aerophine

3418, se habilitó dos tanque de 8´de diámetro por 10´de

altura, la preparación del 3418 fue de 2,5%, NaCN al 1.2%, y

MIBC al 14%, que son similares a la preparación cuando se

usó el colector Z – 11. Inicialmente se alimento a la 3ra

etapa de molienda en la cantidad de 0,08 lbs/ton, a los

medios 0.04 lbs/ton, y al 2do Scavenger 0,02 lbs/ton; ya que

en las pruebas anteriores habían dado resultados

satisfactorios adicionando a estos niveles.

62

Los rebalses en los cajones de las bombas, canales

de las celdas de flotación no se registraron debido a la

buena dosificación de los reactivos y al cuidado que tuvieron

los operadores.

Durante la prueba, se trató de mantener uniforme las

demás variables haciendo algunos ajustes para lograr

resultados metalúrgicos dentro de los objetivos trazados.

El grado de molienda fue bueno como se puede

observar en el análisis granulométrico del mes.

Cuadro Nº 4.2 – Análisis granulométrico

Mallas % cabeza % relave

+ 48 2.0 2.2

65 4.8 5.4

- 200 60.1 58.66


Los niveles de adición de los reactivos mostrados en

el diagrama de flujos (Figura Nº 4.3) es lo más generalizado,

así el pH en la cabeza Rougher primario ha variado en el

rango de 9,3 á 10,2: la adición del reactivo colector 3418,

puede ser a la 3ra molienda o al acondicionador N° 2, se han

tomado decisiones de operación según el predominio de los

constituyentes en el mineral; por el alto contenido de

pirrotita, arsenopirita y horblenda.

63


64

TABLA Nº 4.1 RESULTADOS METALÚRGICOS DIARIOS, JULIO 01 A JULIO 30, 2009

Reactivos lb/ton %-200 mallas Ensayes, % Cobre Ensayes, Oz.Ag/ton.FECHA pH 3418A MIBC NaCN Z-11 Cabeza Relave Cabeza Conc. Relave Recup. Cabeza Conc. Relave RecuperaciónJUL. 1 10.20 0.20 0.14 0.02 65.05 66.10 2.10 27.05 0.24 89.36 0.60 6.48 0.14 78.34JUL. 2 9.80 0.17 0.11 0.01 62.48 57.00 2.02 26.90 0.20 90.78 0.61 6.62 0.13 80.28JUL. 3 10.20 0.16 0.11 0.01 63.00 61.00 2.42 26.70 0.23 91.28 0.70 6.56 0.16 79.07JUL. 4 9.40 0.16 0.12 0.01 63.50 59.00 2.41 28.00 0.19 92.75 0.76 7.26 0.13 84.38JUL. 5 9.50 0.15 0.10 0.10 62.70 60.00 2.25 27.30 0.18 92.61 0.72 7.17 0.14 82.18JUL. 6 9.60 0.17 0.11 0.01 59.10 58.70 2.47 26.80 0.20 92.59 0.76 7.42 0.14 83.18JUL. 7 9.80 0.16 0.10 0.01 63.70 58.60 2.37 26.90 0.19 92.64 0.67 7.09 0.15 79.28JUL. 8 9.80 0.14 0.10 0.01 61.00 61.70 1.98 26.70 0.19 91.05 0.58 6.45 0.13 79.30JUL. 9 9.60 0.14 0.10 0.01 60.70 58.10 2.14 26.30 0.21 90.91 0.67 6.80 0.14 80.80

JUL. 10 9.80 0.16 0.10 0.10 56.80 56.50 2.40 26.50 0.26 90.05 0.76 7.00 0.21 74.61JUL. 11 9.60 0.13 0.10 0.01 62.10 61.20 2.00 27.00 0.15 92.94 0.58 6.81 0.13 79.18JUL. 12 10.20 0.15 0.12 0.01 62.10 60.90 2.25 26.80 0.16 93.44 0.67 6.72 0.16 78.06JUL. 13 9.60 0.14 0.12 0.01 58.90 58.80 2.13 27.00 0.19 91.73 0.62 6.77 0.13 80.71JUL. 14 9.50 0.15 0.11 0.01 64.20 59.80 1.76 27.20 0.17 90.91 0.49 6.27 0.13 75.24JUL. 15 9.20 0.16 0.09 0.01 61.90 59.20 2.38 27.00 0.21 91.89 0.72 6.56 0.15 81.11JUL. 16 9.50 0.13 0.02 0.01 58.20 59.70 1.60 25.60 0.12 92.95 0.47 5.54 0.13 74.15JUL. 17 9.40 0.14 0.10 0.01 59.30 58.60 2.06 26.90 0.18 91.88 0.61 6.24 0.13 80.51JUL. 18 9.30 0.15 0.10 0.01 54.50 53.70 2.00 27.30 0.20 90.66 0.59 6.44 0.15 76.37JUL. 19 9.40 0.14 0.09 0.01 60.10 61.90 2.01 26.10 0.18 91.69 0.60 6.10 0.14 78.59JUL. 20 9.60 0.13 0.11 0.01 58.60 59.80 2.17 27.60 0.22 90.59 0.67 6.91 0.14 80.84JUL. 21 9.40 0.16 0.12 0.01 56.20 55.00 2.41 27.60 0.22 91.60 0.78 7.26 0.18 78.91

65

JUL. 22 9.40 0.15 0.10 0.01 60.00 60.80 2.30 27.10 0.20 91.98 0.71 7.08 0.15 80.58JUL. 23 9.40 0.14 0.10 0.01 60.10 59.20 1.97 26.10 0.22 59.59 0.66 6.82 0.16 77.67JUL. 24 9.60 0.13 0.11 0.11 63.70 61.90 1.95 26.90 0.21 59.94 0.71 7.55 0.17 77.95JUL. 25 9.40 0.12 0.11 0.01 60.10 58.80 1.85 25.90 0.21 59.36 0.63 7.03 0.14 79.37JUL. 26 9.60 0.15 0.07 0.01 59.90 56.80 2.64 26.20 0.26 91.05 0.86 7.34 0.25 73.22JUL. 27 10.20 0.15 0.10 0.01 59.50 60.20 2.67 25.30 0.27 90.89 0.87 7.23 0.21 80.07JUL. 28 9.40 0.15 0.11 0.01 59.70 59.80 2.53 27.80 0.26 90.57 0.82 7.52 0.18 79.81JUL. 29 9.60 0.14 0.10 0.01 59.70 59.10 2.43 27.90 0.21 92.06 0.77 7.59 0.17 83.19JUL. 30 9.60 0.14 0.10 0.01 60.60 59.50 2.22 27.10 0.20 91.66 0.71 7.20 0.13 83.12


66

Las recuperaciones fueron calculadas usando la siguiente formula:

R = c ( f – t )

f ( c – t )

Donde: f = % ley de cabeza

c = % ley de concentrado

t = % ley de relave

R = % recuperación

67

Figura Nº 4.4 CURVA DE LEYES DE CABEZA DE COBRE Y PLATA

0 5 10 15 20 25 30 350.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

LEY DE CABEZA DE COBRE LEY DE CABEZA DE PLATA


Figura Nº 4.5 CURVA DE RECUPERACIÓN DE COBRE Y PLATA

0 5 10 15 20 25 30 3570.00

75.00

80.00

85.00

90.00

95.00

RECUPERACION DE COBRE RECUPERACION DE PLATA


68

Figura Nº 4.6 CURVA CONCENTRADO Y RELAVE DE COBRE

0 5 10 15 20 25 30 3523.50

24.00

24.50

25.00

25.50

26.00

26.50

27.00

27.50

28.00

28.50

CONCENTRADO DE COBRE

CONCENTRADO DE COBRE


0 5 10 15 20 25 30 350.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

RELAVE DE COBRE

RELAVE DE COBRE


69

4.4. COSTO COMPARATIVO DEL COLECTOR Z – 11 VERSUS

PROMOTER 3418:

En todo proceso de Concentración por flotación

siempre existe un compromiso económico entre el precio de

un mayor o menor consumo de reactivos como es el caso de

la flotación de los minerales de Cobre de Cobriza, que

requiere hacer un análisis del costo comparativo

aproximado.

4.4.1. CONSUMO DE LOS REACTIVOS USANDO EL Z–11

COMO COLECTOR:

REACTIVOS

CONSUMO

lb/TonPRECIO

Soles/Ton Soles/TonZ-11 0.337 4.95 1.67MIBC 0.15 3.18 0.49NaCN 0.02 3.05 0.052Cal 2.47 0.17 0.42 TOTAL 2.652


TONELAJE PROMEDIO TRATADO HASTA JUNIO 78,880 TMS x 2.652

= S/. 207,614.79

4.4.2. CONSUMO DE LOS REACTIVOS USANDO EL

3418 COMO COLECTOR:

REACTIVOSCONSUMO LB/Ton

PRECIO Soles/Ton Soles/Ton

3418 A 0.14 10.16 1.41MIBC 0.10 3.18 0.315NaCN 0.01 3.05 0.037Cal 1.40 0.17 0.238 TOTAL 2.00


TONELAJE TRATADO EN JULIO 78,780 TMS x 2.00 = S/. 157,560.00

POR LO TANTO S/. 207,614.79 – S/. 157,560.00 = S/. 50,054.00

70

POR MES Y POR AÑO = S/. 600,657

De donde vemos claramente las variaciones de gastos del

mes promedio con Z-11 y el mes de julio con el promotor 3418A.

Tabla N° 4.2 - CONSUMO PROMEDIO DE REACTIVOS CON EL

PROMOTER 3418A

Reactivos cc/min DISTRIBUCIÓNPunto de adición

3418A

MIBC NaCN 3418A Lb/ton % MIBC Lb/ton

% NaCN lb/ton

pH

Acond. Nº 022500 200 0.075 54.4 0.03 33.8

9B.M. Nº 05Rougher I 9.8

Rougher II1400 140 0.042 30.4 0.02 23.7

2

Scavenger II700 250 0.022 15.2 0.04 42.3

9Cab. 2da. Limp.

850

3ra. Limp. 0.017 12.2TOTAL 4600 590 850 0.139 100 0.1 100 0.017


Tabla Nº 4.3 - CONSUMO PROMEDIO DE REACTIVOS CON EL Z-11

Reactivos cc/min DISTRIBUCIÓNPunto de adición

Z-11 MIBC

NaCN Z-11 % MIBC Lb/ton

% NaCN lb/ton

pH

Acond. Nº 02 8500 280 0.255 75.9 0.05 30.43B.M. Nº 05Rougher I 9.8Rougher II 2000 240 0.06 17.9 0.04 23.09Scavenger II 700 400 0.022 6.26 0.07 43.48Cab. 2da. Limp.3ra. Limp. 1200 0.017 12.2TOTAL 11200 920 1200 0.337 100 0.15 97 0.017


71

4.5. PRUEBA DE HIPOTESIS

Los resultados metalúrgicos obtenidos en las pruebas

realizadas a escala de laboratorio y planta demuestran que con el

uso de Aerophine 3418 como colector principal mejora

sustancialmente los grados y recuperaciones del cobre – plata en

la concentradora de Cobriza.

72

CONCLUSIONES

1. En el periodo del 1ro al 30 de julio se probó a escala de planta el

Promoter 3418 en la flotación de cobre reemplazando en forma total al

colector Z – 11 de RENASA.

2. En la flotación de cobre a partir de los minerales de Cobriza en el

rango de dosificaciones entre: 0,022 a 0,075 lbs/ton, la muestra de

Aerophine 3418 de Cytec reportó mayores recuperaciones de Cu – Ag

y un mayor índice de selectividad Cu/Fe en comparación de su similar

Z – 11 de RENASA.

3. Como se puede ver los resultados metalúrgicos resumidos en la tabla

N° 6 con la utilización del reactivo 3418 se ha logrado un concentrado

de cobre promedio de 26.85%, con una recuperación de 91.38%

respectivamente, también la recuperación de plata fue de 79.18%,

estos resultados son mejores a los obtenido con el colector Z – 11.

4. Los resultados metalúrgicos obtenidos durante el mes de julio a

escala de planta, comprueba los resultados logrados anteriormente a

escala de laboratorio, esto indica que el Aerophine 3418 tiene mayor

selectividad de Cu/Fe en la flotación de la chalcopirita.

5. El consumo del Aerophine 3418 durante el mes de prueba fue de

0,0139 lbs/ton, con una concentración de preparación de 2.5% que es

similar al Z – 11.

73

6. Con la adición del Aerophine al circuito de flotación, el consumo de los

otros reactivos como son de Z – 11, MIBC, NaCN, fue menor en

%10%, 35% y 25% respectivamente.

7. El promoter 3418 supera ampliamente al Z – 11, tanto en su

efectividad colectora y selectora Cu/Fe, también su alcalinidad (pH =

9 á 11), además posee propiedades de depresión de la pirrotita, pirita

y arsenopirita.

8. Utilizando el Promoter 3418 en la flotación de cobre – plata en la

concentradora de Cobriza se podrá ahorrar S/ 600,657.00 de nuevos

soles por año.

74

RECOMENDACIONES

1. Se debe continuar realizando pruebas a escala de laboratorio con

muestras de mineral de otras zonas como de Pumagayoc para definir

sus características colectoras selectivas de cobre y plata del mineral

de la Unidad de Cobriza.

2. Realizar pruebas de flotación adicionando el promoter 3418 después

de la etapa de molienda.

3. Realizar pruebas metalúrgicas a escala de laboratorio mezclando el

promoter 3418 con los colectores de RENASA a diferentes

proporciones.

4. Buscar un mejor sinergismo entre el promoter 3418 con el espumante

(D – 200) que se usa en la planta de Cobriza.

5. Es conveniente realizar pruebas controladas a escala de planta

empleando procedimientos estadísticos para su mejor evaluación.

6. Evaluar el efecto de envejecimiento del reactivo Aerophine 3418 en

recipientes abiertos.

75

7. En razón de importancia de los resultados de las pruebas, para

alcanzar la uniformidad de criterios de todos los supervisores; es

conveniente que cada uno pongan su experiencia y el conocimiento

logrado en metalurgia, cuando se usa un reactivo nuevo.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Edición Lima – Perú pag. 128 – 134

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1, 9 -15

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76

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Programa de Capacitación Continua: 15, 16, 17 de junio 1994, Lima

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77

TESIS CORREGIDO

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