carlos villachica

PROPUESTA DE TECNOLOGIA LIMPIA

PARA LA MINERIA DE PEQUEÑA ESCALA

Ing. MSc. Carlos Villachica L

SMALLVILL S.A.C. - CONSULCONT S.A.C.

Oficina : Jr. Darío Valdizán 237-Urb. Ingeniería Tef. 4819547-4827300

Laborat.: Jr. Darío Valdizán 118-Urb. Ingeniería Tef. 4829983

e-mail: [email protected]

Smallvill s.a.c.Crea Tecnología

CARACTERISTICAS DE LA PEQUENA MINERÍA POLIMETALICA

• Se ubica a lo largo de la Cordillera Cenral y sus estribaciones.

• Se ubica en el entorno del cinturon de probreza y extrema pobreza, donde hay pocas

actividades para remediar este problema

• No ha recibido apoyo alguno del Estado para su desarrollo desde 1980.

• Como el resto de mineria en el pais, sigue un modelo primario-exportador. No hay una

politica de promocion del valor agregado.

• Depende de la capacidad de tratamiento en Plantas concentradoras cercanas.

• Basa su desarrollo en el precio de los metales antes que en la innovacion para reducir

costos.

• Depende de la capacidad de refinacion local, que es nula ahora, o de condiciones

duras de comercializacion (Traders).

• La gestion individual no permite vender concentrados masivamente para obtener

mejores condiciones de precios.

• Sus concentrados están sujetos a fuertes penalidades por impurezas (As, Sb, Bi)

• La certificacion ambiental es sumamente costosa

• Condiciones de seguridad “sub-estandar”

FACTORES QUE IMPIDEN LA APERTURA DE

NUEVAS OPERACIONES DE LA PEQ.MINERIA

AMBIENTALES:

• CERTIFICACION AMBIENTAL

Presa de relaves

Aguas acidas

Cierre de Mina

RESERVAS ECONOMICAS PROBADAS

Volumen de reservas

Valor unitario

Costo de produccion

Costo de comercializacion, valor agregado

LICENCIA SOCIAL

Conflicto pot el suelo y agua, contaminacion, alivio de pobreza

FINANCIAMIENTO

FLOTACION Y RELLENO TOTALTECNOLOGIA LIMPIA Y RENTABLE PARA

LA MINERIA POLIMETALICA SUBTERRANEA




Smallvill s.a.c. Crea Tecnología

RENTABILIDAD DEL ENFOQUE CONVENCIONAL VS

PROPUESTA DE REINGENIERIA (Diferentes precios)

Los relaves se descargan directamente a ríos y arroyos

El proceso de Flotación empieza a aplicarse

Primeras demanadas judiciales por contaminación

Presas de Relaves Tipo "Aguas Arriba"

Presas de Relaves Tipo "Aguas Abajo" con relave cicloneado

Presas con Dique de tierra construidas con equipo pesado

Infiltración reportada en relaves de uranio

Se "descubre" el Drenaje ácido

Colapsa la presa Barahona Colapsa la Presa Stava

Figura 1a. Evolución histórica del Manejo de Relaves Mineros

1900 1910 1920 1930 1980 19901940 1950 1960 1970

Fig 1b. Fallas de Presas de Relave en el Mundo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000Década

Nú

me

ro d

e F

alla

s

Total de

Fallas : 123

Caracteristicas del manejo de relaves

• El mejor lugar para almacenar los relaves es, definitivamente, en interior mina.

• Cuanto mas grueso es el relave mas segura es la Presa de relave y menor el terreno

• En todo un siglo la Minería ni la Concentracion de minerales han cambiado tanto como

otras actividades economica (energía, comunicaciones, construcción, transporte)

• Solo han sido cambios de tamaño: galerias y equipos mas grandes en mina, chanca-

doras, molinos, celdas de flotacion mas grandes,y automatizacion. No es innovacion.

• El diseño y manejo de Relaveras ha sido un reflejo de las fallas y desastres de estos y

de reclamos ambientales y sociales. No ha habido prevision.

• Flotacion y relleno total (TFB) propone un cambio drastico en el modo de minado y

concentracion de minerales polimetalicos, que evita el problema de manejo de relaves y

sus problemas ambientales y sociales.

• Peru tiene una gran reserva probada de mineral polimetalico (Cu, Pb, Zn, Ag, Au), en

cerca de 300 mines a lo largo de la Cordillera Central. Alli, la topografia is dificil y hay

poco espacio para almacenar relaves en superficie; también la contaminacion del

agua afecta los suelos, rios, lagos y actividad agricola aguas abajo.

• Por ello la preservacion del agua y suelo son las principales metasque la minería

moderna debe considerar.

Total Flotation and Backfill attributes

• TFB obtains a coarser “Total Concentrate” (TC) of Cu-Pb-Zn-Ag (Au) and a very coarse

final tailings which can be entirely placed underground in mined cavities.

• TC from several TFB Plants are transported to a Central Separation Plant (CSP) were

is reground and selectively floated to obtain individual and high graded Cu (Ag,Au), Pb

(Ag) and Zn concentrates besides a pyrite tailings.

• Overall recovery of each metal and concentrate grade is higher due to better process

control compared to several individual selective flotation plants. Also alternative process

like gravimetric and magnetic can be applied in CSP, to improve concentrate quality.

• Also a single Pb concentrate and a bulk Cu-Pb concentrate can be obtained if the late

is to be hydrometallurgically processed to obtain refined Cu and Zn while Ag and Au

would be recovered out from leaching residue.

• The Total Flotation Plant (TFP) is very simple, neither conditioners (3), thickeners (3)

nor filters (3) are required. Flotation section only need 2-3 large cells, a single pH, a

simple reagents scheme, so that 90% of process water can be recycled.

• Energy and steel (grinding) comsumptio is half of a cnventional Plant, and no Tailings

dam is required.

• TFP becames so compact and small that can be installed underground so that ore and

tailings handling is much more simple and less expensive than conventional mining.

Total Flotation and Backfill attributes

• All this TFB lowers very much investment and operating cost and avoid permit,

environmental and social problems associated to conventional mining.

• Therefore, several TFB operations can be run in a relatively short time.

• With several TFB operations the CSP can be upgraded to obtain refined metals using

latest hydrometllurgycal technology. This in turn, allows recovery of secondary metals

like Cd, Sb, In, and so on.

• Also other industrial products like NaHS, Sulphur and so on can be obtained in the

route to refining metals.

• The TFB underground Plant will allow to get a sustainable mining and will also enable

to mine and process rich mines nearby national parks in Peru.

Ganga No

Sulfurada

Pirita

Chalcopirita

Galena

Esfalerita

Ganga No Sulfurada

Partículas de

Intercrecimiento Fino Ganga liberadas

Partícula mixta,aprox. 300 micras que no requieren

No requiere liberarse para F.Total molerse más para

Flotación Total

10 micrones Sulfuros

Grado de liberación requerido para Flotación Total

Sulfuros Ganga

Grado de liberación requerido para Flotación Selectiva

Figura 2. Representación esquemática del intercrecimiento entre Sulfuros y el

grado de liberación requerido para Flotación selectiva y para Flotación Total

MINA

Peso mineral fresco, 100%

Molienda Fina

60-70% -200m Peso Conc. Cu, 2%

Peso de Relave, 78%

Peso Conc. Pb, 4%

Peso Relave Grueso (U/F), 28%

Peso Conc. Zn, 16%

Transporte marítimo

Peso Relave Fino (O/F), 50%

3a ESTRATEGIA DE LA FLOTACION SELECTIVA

Peso Conc. Pirita, 8%

Molienda Gruesa Peso mineral fresco, 100%

30% -200m

Peso Relave, 70% Peso Conc. Total, 30%

Peso Conc. Zn, 16% Peso Conc. Cu, 2%

Relave Grueso Peso Conc. Pb, 4%


3.b ESTRATEGIA DE LA FLOTACION TOTAL

Figure 3. Representacion Esquemática de las Estrategias de Flotación Selectiva y Flotación Total

DE MINA

PLANTA

FLOTACION

TOTAL

RELLENO TOTAL

PLANTA

FLOTACION

SELECTIVA

CLASIFICACION

MINA

RELLENO

DE MINA RELAVES

PRESA DE

Puerto de

Exportación

Fundición

Foránea

Plant nearby

Exportation

Port

Planta de

Separación

cerca a Puerto o

Fundición Local

Puerto de

Exportación o

Fundición

local

Fundición

Foránea

Mineral Fresco

CHANCADO (3 ETAPAS)

100%Peso

1.50 m 3/T

MOLIENDA (2 ETAPAS) Agua fresca

200%Peso

Gruesos, U/F Na2CrO7 o NaCN

Conc.Pb "seco" Conc.Cu "seco"

CLASIFICACION 4%Peso 2%Peso

SEPARACION S/L SEPARACION S/L

ZnSO4 y NaCN 100%Peso

Finos, O/F Son.Rec. Conc.Pb Conc.Cu

pH 8

FLOTACION Cu-Pb Conc.Cu-Pb SEPARACION Cu-Pb

Son.Rec.

78%Peso

CuSO4 y CaO Relave Pb

Soln.Rec.

FLOTACION Zn Conc.Zn SEPARACION S/L

78%Peso

25%w ater recovered Relave Final 28%Peso

Gruesos,U/F a Mina Conc. Zn "seco"

16%Peso

CLASIFICACION

pH 11 50%Peso (4a)Finos, O/F FLOTACION SELECTIVA

Evaporación

Flujo de agua recirculada

PRESA DE RELAVES Flujo de mineral

Infiltración

0.15 m 3/T

Agua fresca

Mineral Fresco

100%Peso

4 ETAPAS DE CHANCADO O Solución

MOLIENDA SEMIAUTOGENA

100%Peso

SEPARACION S/L

MOLIENDA 1 ETAPA

Concentrado Total

100%Peso

A la Planta de Separación

30%Peso 30%Peso

92%w ater recovered FLOTACION TOTAL

70%Peso

(4b)FLOTACION TOTAL

SEPARACION S/L

70%Peso

Relleno de Mina

Figura 4. Diagramas de Flujo General Balanceado de las alternativas

de Flotacion Selectiva y de Flotación Total de mineral Polimetálico de Cu-Pb-Zn

Concentrado Total

agua SO2

vapor (calor) (Carbón activado)

REPULPADO Y DESORCION Cal

agua

vapor (calor) NEUTRALIZACION

FILTRADO Y LAVADO solución de SEDIMENTACION

desorción ALMAC. RESIDUO

Concentrado Total Lavado

NaCN solución

ZnSO4 tratada

Agua fresca

REMOLIENDA

Xantato

espumante

ACONDICIONAMIENTO

FLOTACION Cu-Pb Conc. Cu-Pb

Xantato FILTRACION solución

Relave Cu-Pb CuSO4

Cal

Conc. Cu-Pb K2CrO7

ACONDICIONAMIENTO (Carbón activado)

agua fresca

ACONDICIONAMIENTO

Conc. Zn FLOTACION DE Zn

FLOTACION DE Cu Conc. Cu

FILTRACION Relave Final

solución Conc. Pb

Conc. Zn SEDIMENTACION

FILTRACION FILTRACION

solución Sedimento

solución

Conc. Pb Conc. Cu

solución FILTRACION

TRATAMIENTO Torta filtrada

DE SOLUCION

ALMACENAMIENTO

solución COMPACTADO DE medio ambiente

tratada RELAVE PIRITOSO

Figura 15. Esquema de Tratamiento de Desorción y Flotación para la Separación del Concentrado Total

y obtención de concentrados individuales de Cu, de Pb y de Zn

Figura 5. Recuperación económica de Flotación Total y Flotación Selectiva (Convencional)

en función del Grado de Molienda y del Tiempo de Flotación

Fig. 5c Flotación Total de Mineral de Chanchamayo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Grado de Molienda, % -200 mallas

Re

cu

pe

rac

ión

ec

on

óm

ica

, %

Recup. 3 min

Recup. 10 min

Conventional

Mineral valioso

Roca Caja

Roca Caja (Ganga)

(Ganga)

Frente de

Trabajo

Frente de

Trabajo

Piso de trabajo

Piso de

Piso de trabajo Trabajo

Relleno con

Relaves

Mineral permeables

arrancado (emplazado

Sistema de Sistema de

Galería de Drenaje Galería de Drenaje Galería de

Servicio Servicio Servicio

Cuneta para CunetaCuneta con

agua percolada agua percolada

ETAPA ETAPA ETAPA

PERFORACION ARRANQUE Y RELLENO Y

Y VOLADURA TRANSPORTE PERFORACION

Figura 9. Representación esquemática del Método de Minado Corte y Relleno Ascendente

en el cual se emplea el Relave Grueso como material de Relleno

Alc

ance d

e P

erfora

ció

n

Alc

ance d

e P

erfora

ció

n

Alc

ance d

e P

erfora

ció

n

Tajeo Operativo

Tajeo Antiguo Tajeo Antiguo

Echadero de mineral (Ore pass)

Figura 11b. Esquema del Método de Explotación de Corte y Relleno Ascendente

que emplea Relleno Hidraúlico. Obsérvese espacios vacíos en tajeos antiguos

Relleno HidráulicoRelleno Hidráulico

Puente de mineral

SUB-NIVEL 1

SUB-NIVEL 2

Relave Flotación Convencional, 60%-200m

Relave Flotación Total,30%-200m

47% adicional de arena recuperada para 4 pulg/hr

4

Indice mínimo internacional

4.0 pulg/hr

3


2

Indice aceptable, 2.0 pulg/hr

1

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Recuperación de Relave Grueso (U/F del hidrociclón), %

Figura 10. Relación entre la recuperación de relave grueso en el hidrociclón y su permeabilidad

en el caso de Flotación Selectiva y Flotación Total

Ind

ice d

e P

erc

ola

ció

n,

pu

lg/h

r

100

Entran 1900 T/d relave grueso

Salen 3000 T/d mineral

Galería de extracción

Planta Flotación Total

451 T/d Conc. Total

649 T/d relave

Sistema de Nuevo Depósito de Relaves

Galería y

Piques Depósito antiguo de Relaves

400 m 3000 T/d relave

Mina Rosaura

451 T/d Conc.Total

Carretera Transporte 451 T/d

(o por Tubería) Conc. Total

800 m Transporte a

Río Rímac Planta Separación

(Yauliyacu o Perubar)

Alternativa Propuesta: Instalación Planta Flotación Total cerca bocamina,Transporte de Conc.Total

hasta Planta Separación para obtener 3 Concentrados (Cu, Pb, Zn); Relleno de mina con relaves

Fig. 12 Aplicación de la Tecnología de Flotación Total al desarrollo de la Mina Rosaura (Perubar S.A.)

Volumen de tierra, 461,412 m 3 Volumen,1'261,541m 3 , de Tierra y/o Desmonte

adicional requerido para 8 años de vida requerido para emplazarse como Relleno (Dedrítico)

de M ina durante la vida del Depósito .

Volumen de tierra, 153,804 m 3

Vida del D epó sito : 2 año s (Dique de Arranque) requerido

alcanzar Talud 3H:1V en Dique

Vaso del Depósito Dique del Depósito T alud 1.3H :1.0V

Escala : A rea to tal disturbada m2

0 10 20 30 40 50 metros

FLOTACION CONVENCIONAL

Talud aguas abajo con 3H:1V

Vida del D epó sito : 8 año s sin necesidad de tierra para Excedente,172,459 m 3 ,

Dique de arranque de Relave Grueso(U/F)

que debe almacenarse

en superficie. Puede

emplearse para incrementar el

Vaso del Depósito Dique del Depósito Volumen,1'261,541m 3 , de Relave talud del Dique a 4.9H:1.0V

T alud 3.0H :1.0VGrueso (U/F) para ser emplazado como Relleno

A rea to tal disturbada m2 (Hidráulico) de M ina durante la vida del Depósito

Escala :

0 10 20 30 40 50 metros

Capacidfad de la Planta : 1,500 T/d FLOTACION TOTAL

Figura 11. Representación esquemática del Balance de Relave Fino (O/F) y Grueso (U/F)

y de los Vólumenes de material de préstamo (tierra) para cumplir con el Dique 3H:1V y

con la demanda de Relleno que requiere la explotación minera.

51476

285034

Relave Fino

Relave FinoRelave Grueso

Relave Grueso

Relave Grueso

Material de préstamoMaterial de

préstamo

Material de

préstamo

Relave

Grueso

FLOTACION Y RELLENO TOTAL





Mineral

Agua Fresca

CHANCADO Y

CLASIFICACION CaO

CuSO4

(NaCN)

MOLIENDA Xantato

Instalaciones Agua Recirculada PRIMARIA

en el interior Poliglicoles

de la Mina

FILTRADO FLOTACION

TOTAL

Conc. Total Relave Final

CAMION/FAJA* Relave excedente

a la Planta

Separación BOMBEO** RELLENO

Conc. Total DE MINA

agua percolada

DEPOSITO DE DEPOSITO DE RELAVES

CONCENTRADO EN SUPERFICIE

EN SUPERFICIE *También se puede considerar Locomotora

**También puede conducirse por faja, camión o locomotora luego de filtrado

Figura 7b. Diagrama de Flujo Detallado de Planta Flotación Total en Interior Mina

Mina 1

Mina 4 Mina 3

PLANTA DE Conc. Cu-Ag

SEPARACION Conc. Pb-Ag

Conc. Zn

PLANTA DE

LIXIVIACION

A PRESION

Metales Refinados Cu, Pb, Zn, Ag

ESTRATEGIA DE COMPLEMENTACION

DE PLANTA DE FLOTACION TOTAL Y PLANTA DE SEPARACION

Y PLANTA HIDROMETALURGICA

100

90

Con Activación Mecánica previa

80

70

60 Lixiviación Alcalina, Na2S/NaOH

50

40 Sin Activación Mecánica

30

20

10

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Tiempo de Lixiviación, minutos

ELIMINACION DE ANTIMONIO (Y ARSENICO) DE CONCENTRADOS DE PLATA

DE LA COMPAÑÍA MINERA CASAPALCA S.A.

Dis

olu

ció

n d

e A

nti

mo

nio

, %

90

4

80 3 2

70

60

50

40

30

20

10

1

0

0 2 4 6 8 10 12 14 16


Figura 2. Disolución en Tiourea de la Plata contenida en concentrados de plata de C.M.Casapalca S.A.

sin activación mecánoquímica y con diferentes grados de activación mecanoquímica previa

1. Sin activación mecanoquímica previa 3. Con 1,123 Kwh/T

2. Con 562 Kwh/T 4. Con 2,246 Kwh/T

Dis

olu

ció

n d

e P

lata

, %

100

1 Costo de Inversión en Planta es 5 veces menor

2 Costo de Inversión en Mina es mucho menor

3 Costo de Operación en Planta es mucho menor

4 Mucho menor consumo de energía y de acero

5 Mucho menor consumo de reactivos, un solo pH, un solo depresor

6 Costo de Operación en Mina es menor

7 Relleno de mina totalmente con relaves, no requiere relleno dedrítico

8 Menor Impacto en canteras de superficie

9 Gran permeabilidad del relleno hidráulico, ciclo mas corto de minado

10 Efluentes de mina con menor turbiedad

VENTAJAS DE LA FLOTACION TOTAL

Mineral Polimetálico

11 No requiere Depósito de Relaves o este es pequeño y de gran estabilidad

12 No genera Efluentes ácidos en Relaves (o Mina)

13 Transporte de Mineral, Concentrado y Relaves es Hidráulico

14 Mejor Calidad de Aire en interior mina

15 Mayor recuperación global de los metales

16 Mayor recuperación de los metales en sus respectivos concentrados

17 Mayor calidad (ley) de concentrados

18 Recirculación Total de Agua

19 La Planta es muy compacta, muy simple y más flexible

20 La Planta puede instalarse en interior mina

21 El desarrollo del proyecto requiere menor tiempo

22 Con Planta subterránea se reduce el tiempo y desarrollo de la mina

23 La Planta de Flotación Total se opera fácilmente, puede ser automatizada

24 La Planta de Separación puede ser automatizada y emplear procesos

caros/sofisticados

25 Se puede considerar una Planta de Separación para varias Plantas de

Flotación Total

26 El circuito de comercialización se acorta significativamente, facilitando el

financiamiento del proyecto

27 El Concentrado Total puede ser tratado directamente o en combinación con

la Separación, en una Planta Hidrometalúrgica

28 Los Impactos sobre el agua, aire y suelo, se reducen notablemente

29 La exportación de concentrados de mayor calidad y/o metales refinados

mejora el intercambio de divisas

30 El menor costo de producción de los metales reduce el riesgo ante la

variabilidad de los precios

31 Puede reactivarse la Pequeña Minería, convierte en económica las

reservas minerales conocidas

32 Mayor Estabilidad Química del Depósito de Lodos

33 Totalmente Diseñado y Fabricado en el País

DESVENTAJAS

No es un proceso conocido, no se opera en otra parte.

CONCLUSION

SE NECESITA DEMOSTRACION A NIVEL PLANTA PILOTO

SEPARACION EN MEDIOS DENSOS

OBTENCION DIRECTA DE ZINC METALICO

FLOTACION Y RELLENO TOTALTECNOLOGIA LIMPIA Y RENTABLE PARA

LA MINERIA POLIMETALICA SUBTERRANEA





Los relaves se descargan directamente a ríos y arroyos

El proceso de Flotación empieza a aplicarse

Primeras demanadas judiciales por contaminación

Presas de Relaves Tipo "Aguas Arriba"

Presas de Relaves Tipo "Aguas Abajo" con relave cicloneado

Presas con Dique de tierra construidas con equipo pesado

Infiltración reportada en relaves de uranio

Se "descubre" el Drenaje ácido

Colapsa la presa Barahona Colapsa la Presa Stava

Figura 1a. Evolución histórica del Manejo de Relaves Mineros

1980 19901940 1950 1960 19701900 1910 1920 1930

Fig 1b. Fallas de Presas de Relave en el Mundo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Década

Nú

me

ro d

e F

allas

Fig. 1c Fallas de Presas de Relave en países

0

10

20

30

40

50

60

E.E.

U.U.

Chile

Inglat

erra

Filip

inas

Sudáf

rica

Canad

áPe

rú

Aus

tralia

Espa

ña

Nú

me

ro d

e F

allas

Ganga No

Sulfurada

Pirita

Chalcopirita

Galena

Esfalerita

Ganga No Sulfurada

Partículas de

Intercrecimiento Fino Ganga liberadas

Partícula mixta,aprox. 300 micras que no requieren

No requiere liberarse para F.Total molerse más para

Flotación Total

10 micrones Sulfuros

Grado de liberación requerido para Flotación Total

Sulfuros Ganga

Grado de liberación requerido para Flotación Selectiva

Figura 2. Representación esquemática del intercrecimiento entre Sulfuros y el

grado de liberación requerido para Flotación selectiva y para Flotación Total

MINA

Peso mineral fresco, 100%

Molienda Fina

60-70% -200m Peso Conc. Cu, 2%

Peso de Relave, 78%

Peso Conc. Pb, 4%

Peso Relave Grueso (U/F), 28%

Peso Conc. Zn, 16%


Peso Relave Fino (O/F), 50%

3a ESTRATEGIA DE LA FLOTACION SELECTIVA

Peso Conc. Pirita, 8%

Molienda Gruesa Peso mineral fresco, 100%

30% -200m

Peso Relave, 70% Peso Conc. Total, 30%

Peso Conc. Zn, 16% Peso Conc. Cu, 2%

Relave Grueso Peso Conc. Pb, 4%


3.b ESTRATEGIA DE LA FLOTACION TOTAL

Figure 3. Estrategias de Flotación Selectiva y Flotación Total

MINA

RELLENO

DE MINA RELAVES

PRESA DE

PLANTA

FLOTACION

SELECTIVA

CLASIFICACION

DE MINA

PLANTA

FLOTACION

TOTAL

RELLENO TOTAL

Puerto de

Exportación

Fundición

Foránea

Plant nearby

Exportation

Port

Planta de

Separación

cerca a Puerto o

Fundición Local

Puerto de

Exportación o

Fundición

local

Fundición

Foránea

Fig. 5a Flotación Total con Mineral de Cerro de Pasco

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80


Re

cu

pe

ració

n e

co

nó

mic

a,

%

Recup. 3 min

Recup. 10 min

Conventional

Fig. 5b Flotación Total de Mineral de Morococha

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80


Re

cu

pe

ració

n e

co

nó

mic

a,

%

Recup. 3 min

Recup. 10 min

Conventional

Fig. 5c Flotación Total de Mineral de Chanchamayo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80


Re

cu

pe

ració

n e

co

nó

mic

a,

%

Recup. 3 min

Recup. 10 min

Conventional

Mineral

Agua Fresca

CHANCADO Y

CLASIFICACION CaO

CuSO4

(NaCN)

MOLIENDA Xantato

Instalaciones Agua Recirculada PRIMARIA

en el interior Poliglicoles

de la Mina

FILTRADO FLOTACION

TOTAL

Conc. Total Relave Final

CAMION/FAJA* Relave excedente

a la Planta

Separación BOMBEO** RELLENO

Conc. Total DE MINA

agua percolada

DEPOSITO DE DEPOSITO DE RELAVES

CONCENTRADO EN SUPERFICIE

EN SUPERFICIE *También se puede considerar Locomotora

**También puede conducirse por faja, camión o locomotora luego de filtrado

Figura 7b. Diagrama de Flujo Detallado de Planta Flotación Total en Interior Mina

Molie

nda

Celd

as F

lota

ció

n

Acondic

ionadore

s

Espesadore

s

Filt

ros

Hid

rocic

lones

Tota

l

Flotación Selectiva

Flotación Total

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Fig. 8 Inversión Comparativa en Equipo en la Flotación Selectiva y

Flotación Total para el mineral de Chanchamayo (2880 T/d)

Flotación Selectiva Flotación Total

Mineral valioso

Roca Caja

Roca Caja (Ganga)

(Ganga)

Frente de

Trabajo

Frente de

Trabajo

Piso de trabajo

Piso de

Piso de trabajo Trabajo

Relleno con

Relaves

Mineral permeables

arrancado (emplazado

Sistema de Sistema de

Galería de Drenaje Galería de Drenaje Galería de

Servicio Servicio Servicio

Cuneta para CunetaCuneta con

agua percolada agua percolada

ETAPA ETAPA ETAPA

PERFORACION ARRANQUE Y RELLENO Y

Y VOLADURA TRANSPORTE PERFORACION

Figura 9. Representación esquemática del Método de Minado Corte y Relleno Ascendente

en el cual se emplea el Relave Grueso como material de Relleno

Alc

ance d

e P

erf

ora

ció

n

Alc

ance d

e P

erf

ora

ció

n

Alc

ance d

e P

erf

ora

ció

n

Relave Flotación Convencional, 60%-200m

Relave Flotación Total,30%-200m


4

Indice mínimo internacional

4.0 pulg/hr

3


2

Indice aceptable, 2.0 pulg/hr

1

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Recuperación de Relave Grueso (U/F del hidrociclón), %

Figura 10. Relación entre la recuperación de relave grueso en el hidrociclón y su permeabilidad

en el caso de Flotación Selectiva y Flotación Total

Ind

ice d

e P

erc

ola

ció

n,

pu

lg/h

r

100

Volumen de tierra, 461,412 m 3 Volumen,1'261,541m 3 , de Tierra y/o Desmonte

adicional requerido para 8 años de vida requerido para emplazarse como Relleno (Dedrítico)

de M ina durante la vida del Depósito .

Volumen de tierra, 153,804 m 3

Vida del D epó sito : 2 año s (Dique de Arranque) requerido

alcanzar Talud 3H:1V en Dique

Vaso del Depósito Dique del Depósito T alud 1.3H :1.0V

Escala : A rea to tal disturbada m2

0 10 20 30 40 50 metros

FLOTACION CONVENCIONAL

Talud aguas abajo con 3H:1V

Vida del D epó sito : 8 año s sin necesidad de tierra para Excedente,172,459 m 3 ,

Dique de arranque de Relave Grueso(U/F)

que debe almacenarse

en superficie. Puede

emplearse para incrementar el

Vaso del Depósito Dique del Depósito Volumen,1'261,541m 3 , de Relave talud del Dique a 4.9H:1.0V

T alud 3.0H :1.0VGrueso (U/F) para ser emplazado como Relleno

A rea to tal disturbada m2 (Hidráulico) de M ina durante la vida del Depósito

Escala :

0 10 20 30 40 50 metros

Capacidfad de la Planta : 1,500 T/d FLOTACION TOTAL

Figura 11. Representación esquemática del Balance de Relave Fino (O/F) y Grueso (U/F)

y de los Vólumenes de material de préstamo (tierra) para cumplir con el Dique 3H:1V y

con la demanda de Relleno que requiere la explotación minera.

51476

285034

Relave Fino

Relave FinoRelave Grueso

Relave Grueso

Relave Grueso

Material de préstamoMaterial de

préstamo

Material de

préstamo

Relave

Grueso

Entran 1900 T/d desmonte (tierra)



2684 T/d relave


Galería y


Línea de Bombeo de Relaves


Mina Rosaura

Planta Concentradora Convencional

3000 T/d mineral 3000 T/d 2684 T/d relave

Carretera Transporte Conc. Cu 316 T/d concentrados

Conc. Pb Transporte al

800 m Conc. Zn Puerto Callao

Bomba 800 Hp Río Rímac

Alternativa Convencional : Transporte de Mineral hasta Planta para obtener 3 Concentrados (Cu, Pb, Zn)

y Bombeo de Relave hasta Presa Antigua

Entran 1900 T/d relave grueso



Planta Flotación Total

451 T/d Conc. Total

649 T/d relave


Galería y



Mina Rosaura

451 T/d Conc.Total

Carretera Transporte 451 T/d

(o por Tubería) Conc. Total

800 m Transporte a

Río Rímac Planta Separación

(Yauliyacu o Perubar)

Alternativa Propuesta: Instalación Planta Flotación Total cerca bocamina,Transporte de Conc.Total

hasta Planta Separación para obtener 3 Concentrados (Cu, Pb, Zn); Relleno de mina con relaves

Concentrado Total

agua SO2

vapor (calor) (Carbón activado)

REPULPADO Y DESORCION Cal

agua

vapor (calor) NEUTRALIZACION

FILTRADO Y LAVADO solución de SEDIMENTACION

desorción ALMAC. RESIDUO

Concentrado Total Lavado

NaCN solución

ZnSO4 tratada

Agua fresca

REMOLIENDA

Xantato

espumante

ACONDICIONAMIENTO

FLOTACION Cu-Pb Conc. Cu-Pb

Xantato FILTRACION solución

Relave Cu-Pb CuSO4

Cal

Conc. Cu-Pb K2CrO7

ACONDICIONAMIENTO (Carbón activado)

agua fresca

ACONDICIONAMIENTO

Conc. Zn FLOTACION DE Zn

FLOTACION DE Cu Conc. Cu

FILTRACION Relave Final

solución Conc. Pb

Conc. Zn SEDIMENTACION

FILTRACION FILTRACION

solución Sedimento

solución

Conc. Pb Conc. Cu

solución FILTRACION

TRATAMIENTO Torta filtrada

DE SOLUCION

ALMACENAMIENTO

solución COMPACTADO DE medio ambiente

tratada RELAVE PIRITOSO

100

Lavado

80

60

Sin tratamiento

40

Oxidado

20

0

1 2 3

Nivel de adición de Dicromato, Kg/TM

Figura 17. Depresion de galena en función del nivel de Dicromato

y del tipo de tratamiento previo de su superficie

Recupera

ció

n e

n f

lota

ció

n,

%

alimentación

altura de altura de

espuma espuma

concentrado concentrado

alimentación

aire aire

generador generador

de burbujas de burbujas

Relave Relave

Columna de Flotación Columna de Concentración

Figura 18. Representación esquemática de la Columna de Concentración para la recuperación de

partículas hidrofóbicas gruesas, y de la Columna de Flotación Convencional

15.a Flotación Total con Planta de Separación

Cuerpo mineralizado

Polimetálico Planta de

Separación Concentrados

individuales de Cu, Pb, Zn

Pulpa Concentrado Total

Filtro

Bomba Camión

Relleno de Mina Planta de Flotacion Total Puerto de

Hidráulico Subterránea (interior Mina) Pyrite Embarque

Cuerpo mineralizado

Polimetálico 15.b Flotación Total con Lixiviación a Presión

Planta de

Pulpa Concentrado Total Limpieza Planta de

Filtro Lixiviación

a Presión

Bomba Camión

Relleno de Mina Planta de Flotacion Total Cu Au,Ag

Hidráulico Subterránea (interior Mina) Pirita Pb Zn S

Metales refinados

Concentrado

Total

REMOLIENDA

(Relave)

ACONDICIONAMIENTO Conc. Cu-Zn-Ag

NaCN

Conc. Pb-Ag LIXIVIACION A PRESION

FUNDICION-REFINACION DE PLOMO EXTRACCION POR SOLVENTES Axufre Sólido

Y ELECTRODEPOSICION

Pb, Ag, Se, Te, Bi Refinado Cu, Zn, Cd, In Refinado Residuo de Lixiviación

A. Sulfúrico

Au, Ag (Se, Te) Refinado RECUPERACION DE ORO Y PLATA

Escoria NaCN, Thiourea

Residuo de Lixiviación

Almacenamiento Seco, residuo de lixiviación FILTRACION A PRESION

TRATAMIENTO COMBINADO FLOTACION-FUNDICION-LIXIVIACION

DEL CONCENTRADO TOTAL

Concentrado

Total

REMOLIENDA

(Relave)

ACONDICIONAMIENTO Conc.Cu-Ag

SO2, Na2S

Conc. Zn-Pb-Ag LIXIVIACION A PRESION

VOLATILIZACION-REFINACION DE ZINC

FUNDICION-REFINACION DE PLOMO EXTRACCION POR SOLVENTES Axufre Sólido

(PROCESO IMPERIAL SMELTING) Y ELECTRODEPOSICION

Zn, Pb, Ag, Cd, In Cu Refinado Residuo de Lixiviación

Se, Te, Bi Refinado

Au, Ag Refinado RECUPERACION DE ORO Y PLATA

Escoria A. Sulfúrico NaCN, Thiourea

Residuo de Lixiviación

Almacenamiento Seco, residuo de lixiviación FILTRACION A PRESION

TRATAMIENTO COMBINADO FLOTACION-FUNDICION-LIXIVIACION

DEL CONCENTRADO TOTAL

Mina 2

Mina 1

Mina 4 Mina 3

PLANTA DE Conc. Cu-Ag

SEPARACION Conc. Pb-Ag

Conc. Zn

PLANTA DE

LIXIVIACION

A PRESION

Metales Refinados

Cu, Pb, Zn, Ag

ESTRATEGIA DE COMPLEMENTACION

DE PLANTA DE FLOTACION TOTAL Y PLANTA DE SEPARACION

Y PLANTA HIDROMETALURGICA

PROCESOS MECANOQUIMICOS

Y OTROS PROCESOS





Molino de Activación Mecánica-Inst. Goetecnia Kosice-Eslovaquia

XRD analysis dof CaCO3 (Peru). Mechanical activation 1 – 0min, 2 –3min, 3 –7min, 4 – 15min

100

90


80

70


50


30

20

10

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120




Dis

olu

ció

n d

e A

nti

mo

nio

, %

90

4

80 3 2

70

60

50

40

30

20

10

1

0

0 2 4 6 8 10 12 14 16


Figura 2. Disolución en Tiourea de la Plata contenida en concentrados de plata de C.M.Casapalca S.A.

sin activación mecánoquímica y con diferentes grados de activación mecanoquímica previa

1. Sin activación mecanoquímica previa 3. Con 1,123 Kwh/T

2. Con 562 Kwh/T 4. Con 2,246 Kwh/T

Dis

olu

ció

n d

e P

lata

, %

100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Energía Específica de Molienda, Kwh/T

Fig. 12 Cinética de Disolución en Tiosulfato de Oro mecánicamente activada

1600 2000

Recu

pera

ció

n d

e O

ro e

n

2 m

inu

tos,

%

0 400 800 1200

Electrodeposición directa de Oro

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0

Tiempo, hrs

Concentr

ació

n (

mg/l),

Recupera

ció

n (

%)

C, mg/l Recp., %

Recuperación

de Au, %

Concentración

de Au, mg/l

Mineral Rico

OpcionesCHANCADO

Cianuro

Tiourea

Tiosulfato

TRATAMIENTO

MECANOQUIMICO

Pulpa DETOXIFICACION

ULTRAFILTRACION

Y LAVADO

Relave Seco

Compactado Solución Rica Solución Pobre

ELECTRODEPOSICION

Oro Semirefinado

Figura 9. Tratamiento Mecanoquímico para mena Aurífera de Alta Ley

FLOTACIÓN Y RELLENO TOTAL VS. FLOTACION CONVENCIONAL

Caso de Minerales Polimetálicos

VENTAJAS

1 Costo de Inversión en Planta es 5 veces menor

2 Costo de Inversión en Mina es mucho menor

3 Costo de Operación en Planta es mucho menor

4 Mucho menor consumo de energía y de acero

5 Mucho menor consumo de reactivos, un solo pH, un solo depresor

6 Costo de Operación en Mina es menor

7 Relleno de mina totalmente con relaves, no requiere relleno dedrítico

8 Menor Impacto en canteras de superficie

9 Gran permeabilidad del relleno hidráulico, ciclo mas corto de minado

10 Efluentes de mina con menor turbiedad

11 No requiere Depósito de Relaves

12 No genera Efluentes ácidos

13 Transporte de Mineral, Concentrado y Relaves es Hidráulico

14 Mejor Calidad de Aire en interior mina

15 Mayor recuperación global de los metales

16 Mayor recuperación de los metales en sus respectivos concentrados

17 Mayor calidad (ley) de concentrados

18 Recirculación Total de Agua

19 La Planta es muy compacta, muy simple y más flexible

20 La Planta puede instalarse en interior mina

21 El desarrollo del proyecto requiere menor tiempo

22 Con Planta subterránea se reduce el tiempo y desarrollo de la mina

23 La Planta de Flotación Total puede ser operada fácilmente, puede ser automatizada

24 La Planta de Separación puede ser automatizada y emplear procesos caros/sofisticados

25 Se puede considerar una Planta de Separación para varias Plantas de Flotación Total

26 El circuito de comercialización se acorta signif icativamente, facilitando el f inanciamiento de la operación

27 El Concentrado Total puede ser tratado directamente o en combinación con la Separación, en una Planta Hidrometalúrgica

28 Los Impactos sobre el agua, aire y suelo, se reducen notablemente

29 La exportación de concentrados de mayor calidad y/o metales refinados mejora el intercambio de divisas

30 El menor costo de producción de los metales reduce el riesgo ante variabilidad de los precios

31 Puede reactivarse la Pequeña Minería, convierte en económica sus reservas minerales conocidas

32 Mayor Estabilidad Química del Depósito de Lodos

33 Totalmente Diseñado y Fabricado en el País

DESVENTAJAS

1 No es un proceso conocido, no se opera en otra parte.

CONCLUSION

SE NECESITA DEMOSTRACION A NIVEL PLANTA PILOTO

ACTIVACION MECANICA





Y METALURGIA AVANZADA

ANTECEDENTES

La plata (y cobre) en los yacimientos polimetálicos peruanos es predominantemente

asociada a minerales de Sb y As.

Los concentrados de Cu-Ag contienen de 8 a 22 % de (As+Sb) y son penalizados en

el mercado nacional o internacional con tanto como 300 $/T.

La eliminación de As y Sb de estos concentrados, antes denominados “sucios”, ha

sido un objetivo de siempre para mejorar su cotización y evitar la contaminación en

las Fundiciones..

La vía hidrometalúrgica con lixiviación alcalina caliente (Na2S + NaOH) es la ruta

más obvia pero nuestra altitud limita su aplicación al uso de lixiviación en

autoclaves.

La aplicación de la lixiviación mecanoquímica experimentada en el país ha dado

resultados exitosos para eliminar As y Sb, recuperando este último como un

producto comercial.

XRD analysis dof CaCO3 (Peru). Mechanical activation 1 – 0min, 2 –3min, 3 –7min, 4 – 15min

100

90


80

70


50


30

20

10

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120




Dis

olu

ció

n d

e A

nti

mo

nio

, %

carlos villachica

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