Procesos Fundamentales en el Tratamiento de Minerales

Procesos de Tratamiento de Minerales

Procesos de Conminución y Separación

• Conminución: Reducción de tamaño del mineral.
• Molienda (Modificación pH): Ajuste del pH para procesos posteriores.
• Conminución (Comin): Sinónimo de conminución.
• Acondicionamiento de Pulpa: Preparación de la pulpa para flotación.
• Flotación (Purificación Concentrado Pulpa): Separación de minerales valiosos del resto.
• Espesamiento (Recuperar Agua): Separación de sólidos y líquidos para recuperar agua.
• Filtración (Concentración Mineral): Separación de sólidos de líquidos para obtener un concentrado.

Procesos Pirometalúrgicos

• Secado: Disminuir el porcentaje de humedad (0.1% a 0.2%).
• Tostación: Oxidación de la superficie de sulfuros.
• Fusión (2 Fases): Purificar mata y escoria.
• Conversión de Cobre Blister: Purificación del cobre.
• Pirorrefinación: Transformar Cu líquido a Cu° ánodo.
• Electrorefinación: Purificar y transformar Cu líquido a Cu° cátodo.

Procesos Hidrometalúrgicos

• Chancado/Conminución: Reducción de tamaño.
• Aglomerado: Formar glómeros de buena calidad.
• Lixiviación (Transferencia): Convertir Cu sólido a Cu en solución (alimentación PLS).
• Extracción por Solventes: Purificación de la solución de cobre.
• EW (Electroobtención): Transformar Cu en solución a Cu° sólido (cátodo).

Conceptos Clave en Conminución

• P80: Tamaño de partícula por debajo del cual pasa el 80% de las partículas. Se usa para evaluar equipos y ajustar parámetros (setting).
• Esfuerzo de Fractura:
  • Compresión: Partícula contra placa o entre partículas, comprimiendo el material.
  • Impacto: Partícula contra partícula o partícula contra placa a alta velocidad.
  • Cizalle o Abrasión: Fricción entre partículas o contra superficies del equipo.

Equipos de Chancado

• Chancador de Mandíbula: Tamaños típicos de alimentación a descarga: 60" a 6".
• Chancador Giratorio: Similar al de mandíbula pero continuo.
• Chancador Cónico Estándar: Tamaños típicos: 6" a 2".
• Chancador Cónico de Cabeza Corta: Tamaños típicos: 2" a 1/2", 3/4", 3/8", 1/4". Pueden alimentar a molienda o aglomerado, por eso varía el tamaño de descarga.

Clasificadores de Tamaño (Seco y Pulpa)

• Área Seca: Harnero.
• Área Húmeda: Tromel, Hidrociclón.

Factores que Disminuyen la Capacidad de Chancado

• Sobrecarga.
• Sobretamaño de alimentación.
• Mala distribución de la carga.
• Problemas mecánicos.
• Chancador en mal estado.
• Falta de energía.
• Desgaste del revestimiento.

Proceso de Molienda

Tipos de Molienda

• Molienda Seca: Para minerales blandos con granulometría fina (ej. sales).
• Molienda Húmeda: Disminuye el polvo, para minerales más duros, variedad en la granulometría. Se usan molinos de barras, bolas o SAG.

Efecto de la Densidad de Pulpa en un Molino

• Alta Densidad de Pulpa: Baja conminución, amortiguación, baja cantidad de agua, más % sólidos, descarga lenta.
• Baja Densidad de Pulpa: Alta cantidad de agua, bajo % sólidos, descarga rápida, desgaste excesivo.

Sobrecarga en un Molino

• Sobrecarga de cuerpos moledores.
• Falta de agua.
• Exceso de carga de mineral en el molino.

Rangos de Tamaño de Molienda

• Molienda Gruesa: Producto de 3 a 2 mm, hasta 0.5 mm.
• Molienda Media: Producto de 0.5 mm hasta 0.1 mm.
• Molienda Fina: Producto inferior a 0.1 mm.

Razones de Reducción Típicas

• Molinos Primarios: Razón de reducción 5:1.
• Molinos Secundarios y Terciarios: Razón de reducción 30:1.

Comparativa de Molinos

Molino de Barras

• Descarga: Rebalse.
• Molienda: Húmeda.
• Circuito: Abierto.
• Reducción: 15-20:1.
• Tamaño Molienda: 10-35 mesh.
• Alimentación: Mayor a 3/4".
• % Carga (Cuerpos Moledores): 40-45%.
• Capacidad: Normal.
• Descarga Periférica Final: Seca/Húmeda, Abierto, 12-15:1, 4-2 mesh, >3/4", 35-50%, Normal.
• Descarga Periférica Central: Seca/Húmeda, Abierto, 4-8:1, 3-6 mesh, >3/4", 30-50%, Doble.

Molino de Bolas

• Descarga: Rebalse.
• Molienda: Húmeda.
• Circuito: Cerrado.
• Tamaño Molienda: Fina (malla 100+).
• Alimentación: 10-14 mesh.
• % Carga (Cuerpos Moledores): 40-45%.
• Descarga por Diafragma: Seco/Húmedo, Cerrado, Intermedio (vía húmeda), Alimentación >1/2", 35-50%.
• Molino de Compartimentos: Seco/Húmedo, Cerrado/Abierto, Fino (malla 150-325), Alimentación >1/2", 30-50%.

Características del Molino SAG

Mayor potencia y tamaño que los molinos de bolas. Permite una alta razón de reducción del tamaño de las rocas en una sola etapa.

Mecanismo de Molienda en Molinos Rotatorios

Cuando el molino gira, los medios de molienda (barras, bolas, o el mismo mineral en molinos SAG) son elevados en el lado ascendente del molino, cayendo en cascada y en catarata sobre la superficie libre de los otros cuerpos. Esto ocurre alrededor de una zona muerta donde hay poco movimiento, hasta el pie de la carga del molino.

Equipos Clave Adicionales

Chancador de Mandíbula Blake

Componentes principales:

• Pivote
• Excéntrica
• Barra de conexión
• Volante
• Muelle
• Palancas acodilladas
• Descarga
• Mandíbula estacionaria
• Caras endurecidas
• Mandíbula móvil

Hidrociclón

Componentes principales:

• Cámara de alimentación cilíndrica
• Cilindro de sección
• Sección cónica
• Ápex (Underflow)