CLASE SEMANA N° 03 balance metalurgico flotación (1).pdf

Balanceo metalurgico

1. Balance Metalúrgico en
Circuitos de Flotación
Semana N°04
Ing. Juan Fernando Zevallos Santivañez
[email protected]

2. 2
El proceso deflotación de mineralesestá basado en
procesos fisicoquímicos que ayudan a explicar la
afinidad de algunas partículas al aire (esta
característica es llamada hidrofobicidad), y también de
la afinidad de otras partículas minerales por el agua
(esta característica es llamada hidrofilicidad). El
objetivo del proceso es tratar de obtener un producto
comercial llamado concentrado, el cual básicamente
contiene un mineral valioso como la galena además de
otros minerales no valiosos que se hallan como
impurezas. El otro producto final del proceso de
flotación son los llamados relaves o colas, los cuales se
caracterizan por tener minerales sin valor comercial.
Los reactivos químicos para generar superficies
hidrofóbicasse conocen como colectores, los cuales
son sustancias orgánicas con una zona polar y otra no-
polar. Un extremo de la parte no-polar contiene un
grupo hidrocarbonado de cadena larga. Básicamente,
el colector debe adherirse en la parte superficial de las
partículas que se desea flotar.

3. 3
¿PARA QUÉ SE UTILIZA EL PROCESO DE
FLOTACIÓN?
Laflotaciónesutilizadaampliamentepararecuperardiversostipos
deminerales,principalmentesulfuradosconteniendoespeciesde
cobre,hierro,oro,plata,plomo,zinc,níquel,entreotros.Sediceque
laflotacióneselprocesomásimportantedentrodeunaplantade
procesamientodeminerales,yaqueesenesteprocesodondese
puedemaximizareconómicamenteunyacimientodeminerales
sulfurados.
Lascaracterísticaspropiasdecadamineral,lafisicoquímicadel
sistemaylaquímicadelosreactivoscolectoresresultanvitalespara
laeficienciadelaflotación,especialmenteensulfurosminerales
complejosy/oalterados,porloquecadayacimientorepresentaun
problemaparticularparalaseleccióndesusreactivos.
Laflotaciónesunprocesoquerequiereunaaltaespecializacióny
reactivosespecíficosconbasealmineralquesedesearecuperar.
Elprocesodeseleccióndereactivosnosóloconsiderafactores
técnicosdedesempeñocomocriterioprincipalenladecisión,
tambiénincorporacriteriosrelacionadosconlimitaciones
medioambientalesydesalud,logística,toxicidad,olorycosto-
beneficio.

4. 4
BALANCE METALURGICO DE DOS PRODUCTOS.
Seempleaenelprocesamientodemenassimples,quecontienenunsolo
mineralprincipalvalioso,alcualpuedenacompañardentrodelconcentrado,
pequeñosvaloresdeotrosminerales,talescomoAu,Ag,yotros,quepueden
estarpresentescomoporEjm.Cu(Au),Cu(Ag),Pb(Ag),Cu(Mo),etc.
Al ser procesadas estas menas en una planta concentradora, se obtienen dos
productos, un producto valioso o concentrado y un producto no valioso o relave,
que se muestra en el siguiente esquema:

5. Matemáticamente se puede expresar como:
F = C + T ( Balance de materiales) (1)
F f= Cc+ Tt( Balance del metal) (2)
Despejando T de la ecuación, y reemplazándolo en la ecuación (2).
T = F –C
Ff= Cc+ ( F-C )t
Ff= Cc+ Ft-Ct
Ff–Ft = Cc–Ct
F(f-t) = C (c-t)
De donde :
C = F (f-t) (3)
(c-t)
Donde : F = Toneladas de mineral de cabeza.
C = Toneladas de concentrados obtenidos
T = Toneladas de relave producidas
f = Ley del elemento valioso en la alimentación
c = Ley del elemento valioso en el concentrado
t = Ley del elemento valioso en el relave.
La recuperación R está dada por la ecuación :
R = Cc
Ff

6. Ejercicio N°01
En el proceso de un mineral de zinc, la cabeza ensayada es de 9%, el concentrado
obtenido tiene 51% de Zn y un relave de 0,61% de Zn. Se procesa 200TPD. Calcular la
recuperación, toneladas de concentrado producido, radio de concentración y el balance
metalúrgico :
Se pide realizar el balance metalúrgico.
Leyes
Productos %Zn
Cabeza 9
Conc. Cu 51
Relave 0.61

7. 7
Producto Peso t/día %Peso
LEYES
Contenido
Metálico
Porcentaje de
Distribución
%Zn Zn Zn
Cabeza 200 100 9 18 100
Conc.Zn 33.3 16.65 51 16.983 94.35
Relave 166.7 83.35 0.61 1.01687 5.64927778
Ratio 6.00600601

8. Ejercicio N°02
Una planta concentradora trata 1,200 t/día de mineral de sulfuro de cobre,
por el método de flotación, cuyo reporte de ensayo químico es como sigue :
Se pide realizar el balance metalúrgico.
Leyes
Productos %Cu G Au/t
Cabeza 2,9 8,00
Conc. Cu 29,5 74,96
Relave 0,12 1,00

9. Solución
Se prepara un cuadro que representa el balance de materiales a partir del siguiente
esquema
ProductoPeso t/día%Peso
LEYES Contenido Metálico
Porcentaje de
Distribución
%Cu g Au/t Cu Au Cu Au
Cabeza 1200.00100.00 2.90 8.00 34.809600.00 100.00 100.00
Conc. Cu 113.55 9.46 29.50 74.98 33.508513.75 96.25 88.68
Relave 1086.4590.54 0.12 1.00 1.301086.45 3.75 11.32
Ratio 10.57

10. Para completar en cuadro de reporte del balance metalúrgico se tiene que realizar los siguientes
cálculos:
a) Cálculo del tonelaje de concentrado de cobre
Según la siguiente ecuación tenemos
b) Cálculo del tonelaje de relave
De los balances materiales global tenemos
F = C + T
T = F –C = 1200 –113,547
T = 1086,453t

11. 11
d) Cálculodel contenidometálico
Cu (Cabeza) = 1200 x 0,029 = 34,800t
Cu (Relave) = 1 086,453 x 0,0012 =1 304t
Cu (Concentrado) = 113,547 x 0,295 = 33,496t
Au (cabeza) = 1 200 x 8 = 9,600g
Au (concentrado) = 113,547 x 74,98 = 8513,6g
Au (Relave) = 1086,453 x 1,0 = 1 086,40g
e) Cálculodel porcentajede distribucióno recuperaciónsegúnla siguienteecuaciontenemos:
%RCu(Relave) = T.tix 100 = 33,496 x 100 = 96.25%
F.fi 34,800
%RCu(Relave) = T.tix 100 = 1,304 x 100 = 3,75%
F.fi 34,800
%RAu(conc) = 8 513,6 x 100 = 88,68%
9 600
%RAu(Relave) = 1 086,4 x 100 = 11.32%
9 600
f) Cálculo del ratio o razón de concentración
K = F = 1 200 = 10,57
113 547 1
Esto nos indica que se necesita 10,5t de mineral de cabeza con 2,9 % Cu para obtener una
tonelada de concentrado con 29,5% Cu

12. 12
Ejercicio N°03
Si una planta concentradora produce 1200 t/día de concentrado de cobre que ensaya
27,6% Cu a partir de un mineral de cabeza de 0,87% Cu, dejando en los relaves 0,1% Cu. Calcular:
a)El peso de la alimentación
b)la recuperación.
c)La razón de concentración.
d)El peso de relave..

13. 13
Ejercicio N°03
Si una planta concentradora produce 1200 t/día de concentrado de cobre que ensaya
27,6% Cu a partir de un mineral de cabeza de 0,87% Cu, dejando en los relaves 0,1% Cu. Calcular:
a)El peso de la alimentación
b)la recuperación.
c)La razón de concentración.
d)El peso de relave..
Solución

14. Ejercicio N°04
En una planta concentradora se trata 25 000 t/día de mena de cobre, cuyo reporte de
ensaye químico es el que se muestra en el cuadro siguiente
Reporte de ensaye químico
Productos Ensayes o leyes
%Cu %Fe % Insolubles
Cabeza 5,20 11,9
Concentrado de Cu 30,00 18,3 15,4
Relave 0,25 10,6
Determinar:
a) El paso de concentrado obtenido en t/día.
b) El tonelaje de relave.
c) La recuperación de Cu.
d) La razón de concentración.

15. Gracias