Rutas De Investigación Metalúrgica Jose Manzaneda.pdf 1o393p

Colegio de Ingenieros del Perú Control y Automatización de Plantas de procesamiento de Minerales 4 y 5 de Marzo de 2010

Rutas de Investigación Metalúrgica y la optimización de procesos

José Manzaneda Cabala Cia. Minera Condestable S.A.

Investigación Metalúrgica y Automatización EQUIPOS Y MAQUINARIAS SSMA Flotación Eliminación de agua

Bicromato de sodio Cianuro de sodio

Molienda

Acido cresilico

Clasificación

Mineral

Diseño Experimental

Microscopia

Reactivos agua Flotación Batch

MATERIALES DEL PROCESO

ESTRATEGIA Y CONTROL

El Factor Humano

MAQUINARIAS Y EQUIPOS

Automatización de molienda- clasificación Opción A Water Ore Silos

To Flotation

FT

PSI

Particle size Instrument

FC PT

Ratio Control

Water

FT DT

WT FT

WC

FC Vibrating Feeders

DC

Variable Speed Belt

LT

JT Power Measurement

WT Load Cell

LC Variable Speed pump

Automatización de molienda- clasificación Opción B Water Ore Silos

To Flotation

flujometro

FT FC PT

Ratio Control

Water

FT DT

WT FT

WC

FC Vibrating Feeders

DC

Variable Speed Belt

LT

JT Power Measurement

WT Load Cell

LC Variable Speed pump

Zaranda de Alta frecuencia y Ciclón ZARANDA DE ALTA FRECUENCIA U/Size

O/F

CICLON U/F

O/Size

ALIMENTACION FRESCA

DESCARGA

Capacidad de molino y Zarandas

A flotación

A flotación

?

Caso A

Caso B

Remolienda de Bulk (>tiempo de flotación)

(Mala clasificación) A flotación flotacion Bulk

SAV GPM agua 176

Skim Air ®

24.79 277

Concentrado

30 4.8

1311 255

TM/hora GPM pulpa

Leyenda % solidos SpGr

Bulk Pb - Cu

MIXTOS (Exceso de agua)

3700 TMSD

24.79 102

58 4.8

1849 79

“¿Por qué los intentos de abrir circuitos demandan mucho tiempo de flotación?”

densidad GPM agua

Celdas flash en molienda a flotacion bulk

F

b

Analizador químico en línea LSA sampler Process flow by gravity

Multiplexer 1900

Composite sampling

1750

Courier 6

3050

Analyzer Probe

Probe Control Set

Process flow by pressure

De-multiplexer

5000

900

PSA sampler

Control de nivel de Pulpa

Reactivos ditiofosfatos líquidos

VisioFroth

Sistema Outotec

Dosificadores de reactivos

Instrumentacion

Automatizacion

SALA DE CONTROL Courier Froth control PSI FT FC Reagent setpoint

Air setpoint

Reagent FT FC

DT FT FC DC

A

Cell level setpoint

Air FT FC

Lc Cell Level LT

pH

LT JT

LC

A A

A

Variable Speed pump

A A Analysis Sample Points

Circuito automatizado

SALUD Y MEDIO AMBIENTE

Incompatibilidad de reactivos de flotación Bisulfito de sodio o Metabisulfito Sulfato de Zinc Cianuro de sodio

Sulfato de cobre Dextrina Quebracho CMC

Colectores de Flotación “Líquidos” COLECTORES LIQUIDOS P2S5 + ACIDO CRESILICO Aeropromotor 25 = 25% P2S5 + 75% acido cresilico Aeropromotor 31 = A 25 + 6% de tiocarbanilida Aeropromotor 242 = A31 neutralizado con NH3 (soluble en agua)

XANTATOS C2S + ALCOHOL +SODA CAUSTICA alcohol Etilico Isopropilico Secbutilico Isobutilico Amilico

Carbones 2 3 4 4 5

Nombre Z-3 Z-11 Z-12 Z-14 Z-6

COLECTORES ACUOSOS P2S5 + ALCOHOL +SODA CAUSTICA Aerofloat sodico Aerofloat 211 Aerofloat 238

Aerofloat 208 = Aerofloat sodico +aerofloat 238 Aero 404 = aerofloat 238 + MBT

Cal y soda caustica relación 20 :1

VARIACION DE ALCALINIDAD CAL - SODA CAUSTICA 14 13

PH

12 11 10 9 8 7 6 0

1

2 CAL

3

4

5

CAL + SODA CAUSTICA

6

7

MATERIALES DEL PROCESO

Minerales : Valor de un mineral ENSAYES

DISTRIBUCION

RADIO

T.M.S. 100.000

%Pb. 3.93

%Zn. 7.31

%Cu 0.07

%Fe 8.55

OzAg/TM 6.62

Pb

Zn

%Cu

CONC.PLOMO CONC.ZINC RELAVE

4.999 12.259 82.742

72.18 0.60 0.30

2.50

0.31 0.18 0.03

104.82 3.65 0.66

91.81 1.87 6.32

1.71

55.37 0.48

1.78 10.10 8.75

92.86 5.43

24.84 35.37 39.79

1.04 14.45 84.51

84.06 7.18 8.76

Cabeza cal.

100.000

3.93

7.31

0.06

6.23 100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

CABEZA

8.57

%Fe

Ag 20.00 8.16

Minerales polimetálicos Pb-Cu-Zn: La relación Pb/Cu

Separación Pb - Cu BCS

NaCN- ZnO

Flotar Cobre

Bulk Pb-Cu

Flotar Plomo

Flotar Plomo

galena

calcopirita

HIC 1 pirita

HIC 2 Caso A

Rougher

Cleaner

C2

Scavenger

Caso B

C1

Caso C

Minerales polimetálicos Pb-Cu-Zn: La activación de zinc en el bulk Pb-Cu

activación de Zinc en flotación bulk “Distintas causas mineralógicas para explicar activación de zinc en el bulk”

2 3

1 4

“Pero también puede haber falta de calidad en depresores “

Minerales : Pirita y pirrotita en flotación

py

50 micrones

po

Influencia de la presencia de pirrotita Cinetica de Flotacion de Cobre Factor Metalurgico Acumulado

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

A B C

0

2

4 Minutos

6

8

10

Minerales de Plata y Oro

SFAg

py

100 micrones

py

Minerales : Contaminantes Bismuto

Minerales : Contaminante Manganeso I m á g e n e s d e l a M i c r o s c o p í a e l e c t r ó n ic a

(x x ) a ld (x ) rd c

(x) Rodocrosita

(xx) Alabandita

Minerales : Recuperación de canchas antiguas

Agua : Calidad y recirculación

REACTIVOS : Colectores de flotación

Uso del Cianuro en flotación Base Chemistr y

Carbon

Phosphorous

NaCN

Sulfur

Carbon Disulfid e

P2S5

NaSCN

Alcohols

Xanthates

Reactants

Alkoxy Thionocarbamates

Dialkyl DTP Acids

Cresylic Acid

Dicresyl DTP Acids

Water

Dialkyl MTP

Dicresyl MTP

NaOH

Dialkyl DTP

Dicresyl DTP

NaMBT

Dialkyl DTP/ NaMBT Blends

Ammonium Dicresyl DTP

NH3

Amines (N2 Based)

Ethyl Chloro Formate Allyl Chloride

Di alkyl Thionocarbama tes

Mono & Alkyl Dithiocarbama tes

Xanthogen Ethyl Formate

Modified Thioureas

Isothiocyanate

Xanthate Allyl Ester

Allyl–Allyl Thionocarbamate

Espumante en flotacion Froth Loading (grams/litre)

Froth Zone Bubble Flux

Pulp Zone

Water Content

Bubble Coalescence

Froth Drainage

Froth Persistency

Froth Mobility

Froth Recovery

De-aeration Time (collapse)

Post Removal Zone

Bubble Loading

Longevity in Pulp

Gas Hold Up

Collector/Frother Interactions – kinetics and selectivity

Thickness of Bound Water Layer Bubble Size (CCC)

REACTIVOS : Depresores orgánicos de Insolubles

REACTIVOS : Activador de galena y depresor de esfalerita

Cianuro de sodio en flotación de galena

Mezcla de depresores inorganicos

REACTIVOS : Depresores RCS y BCS para la separación Pb-Cu

MEZCLA RCS

60% Bicromato de sodio 20% CMC (3eces mas) 20% Fosfato Monosodico

La nueva mezcla BCS 300 250 ACUMULADO

FACTOR METALURGICO

FLOTACION DE COBRE

200 150 100 50 0 0

0.5

3

6

10

MINUT OS

BICROM 100%

RCS

BCS

50 ACUMULADO

60% Bisulfito de sodio

FACTOR METALURGICO

FLOTACION DE PLOMO

40 30 20 10 0 0

20% CMC 20% Fosfato Monosodico

0.5

3

6

10

MINUT OS

BICROM 100%

RCS

BCS

REACTIVOS : Eliminación completa del bicromato por flotación secuencial

FLOTACION SECUENCIAL : Un intento Valido CobreCu Con’ Bisulfito Dextrina Sulfato Zn

-

Cianuro

Plomo Con’ Pb

Para Flotación de Zinc

REACTIVOS : Mejorando la selectividad del Xantato con Orgánicos.

Modificación del xantato ZINC EN FLOTACION ETAPA ZINC

“Mejor selectividad por menor flotación de sulfuros de hierro”

1200

800

600

400

200

0 0

1

2

3

4

5

MINUTOS Z11

PLOMO EN FLOTACION BULK

Z11MODIFICADO

1400

1200

NaCN FeS2

FACTOR METALURGICO

FA C TO R M ET A L U RGIC O

1000

1000

800 Z14 MODIFICADO 600

400

200

XANTATO

0 0

1

2

3 MINUTOS

4

5

BOLAS : ¿ Forjadas o fundidas?

ESTRATEGIA DEL CONTROL

Correlación entre elementos Correlacion 0.10 0.75 0.65 0.83

t 0.65 3.42 -2.74 4.41

ZINC-COBRE ZINC-HIERRO ZINC-PLATA

0.47 0.09 0.13

1.88 0.62 0.76

COBRE-HIERRO COBRE-PLATA

0.22 0.85

-1.06 4.74

HIERRO-PLATA

0.53

-2.13

PLOMO-ZINC PLOMO-COBRE PLOMO-HIERRO PLOMO-PLATA

Nota : el estadistico mayor a 2 es significativo.

Microscopia Óptica : Ruta de regresion

pAg

py



gn pAg GGs

GGs

pAg

Qscan : partículas finas <10 micrones 100% 90% 80%

% Spahalerite

70% 60% Locked CuS= 50%

CuS= Sub-Midds CuS= Midds

40%

Lib CuS=

30% 20% 10% 0% Combined

-300/+75µm

-75/+38µm Size Fraction

-38/+20µm

-20/+3µm

Check List Metalúrgico CHECK LIST BASICO DE OPERACIONES PLANTA CONCENTRADORA PARA MEJORAR LA INVESTIGACION METALURGICA No.

1

2

3 4

5

6 7

Observación

COORDINACIONES Tiene referencia de las zonas importantes de abastecimiento de mina en el día a día y para el mes El abastecimiento de mineral a canchas es suficiente para los objetivos trazados diario y mensual. Se relaciona a la producción física diaria de concentrados Coordina a diario con las áreas Mina, Geología , Mantenimiento y Logística Tiene equipos adecuados de comunicación con otras áreas (radio, teléfono, Internet) La información a Gerencia contiene las acciones mas importantes en el día a día (aparte del balance metalúrgico, las ocurrencias y cambios relevantes) CHANCADO Hace seguimiento de mantenimiento predictivo de equipos Recibe reporte de lubricación de equipos

SI / NO

Explique la causa en caso de ser NO

Diseño experimental Z

optimización Hexagonal Octogonal Composito Central

Y

Selección de variable X

Factorial Factorial Fraccionado Plankett & Burmann

Cinética de flotación Batch

tiempo 0 C 1MIN R 1 MIN C 3MIN R 3 MIN C 5 MIN R 5 MIN C 8 MIN R 8 MIN

PESO 1294.2 110.4 1183.8 69.1 1114.7 28.4 1086.3 29.7 1056.6

% Pb 59.65 5.32 64.72 10.10 68.10 17.29 69.43 24.59 70.69

Analisis Quimico % Zn % Cu %Bi 3.71 7.57 0.45 4.28 34.94 0.160 3.66 5.02 0.48 4.72 29.30 0.230 3.60 3.51 0.50 6.07 24.96 0.360 3.53 2.95 0.50 6.05 18.70 0.500 3.46 2.51 0.500

Oz Ag /TM 100.77 302.28 81.97 231.53 72.70 186.51 69.73 147.92 67.53

Pb 77197.65 587.33 76610.32 697.91 75912.41 491.04 75421.38 730.32 74691.05

contenido metalico Zn Cu Bi 4806.57 9798.33 586.93 472.51 3857.38 17.66 4334.06 5940.95 569.27 326.15 2024.63 15.89 4007.91 3916.32 553.37 172.39 708.86 10.22 3835.52 3207.46 543.15 179.69 555.39 14.85 3655.84 2652.07 528.30

Plata 130412.74 33371.71 97041.03 15998.72 81042.31 5296.88 75745.42 4393.22 71352.20

Prueba de ciclo Cerrado flotación Batch Alimento nuevo

R = rougher S= scavenger C = Cleaner RC = re-cleaner

1 1R 1C 1S

C

1RC

2 2R 2C 2S

2RC

C

3 3R 3C 3S 3RC

C

4 4R 4C 4S 4RC

C

M T

Cinética por especies flotación Batch

Microscopia en Cinética de Flotación

REFLEXION FINAL : “La automatización en el proceso de flotación es una necesidad pero lograr un sistema experto es un reto que tardara algunos años; los flujometros y densímetros en línea deben mejorar en su aplicación”.