milpoPlanta Concentradora OPTIMIZACION EN FLOTACION DE MINERALES CON CELDAS COLUMNAS Ing. Anibal Meza P. ASIST. SUPERINTENDENTE DE PLANTA CONCENTRADORA 2 PLANTA CONCENTRADORA CIA. MINERA MILPO PLANTA CONCENTRADORA INTRODUCCION ♦ El tonelaje de tratamiento actual es de 2,900 tmpsd. ♦ Se explota minerales polimetalicos de plomo, plata y zinc. ♦ Se produce concentrado de plomo con contenidos de plata y concentrado de zinc. ♦ Las leyes de cabeza promedio anual 3.29 oz/tc Ag, 2.32% Pb y 6.51% Zn. ♦ Principales minerales de mena, galena, esfalerita, marmatita y como ganga calcita, pirita. 3 PLANTA CONCENTRADORA ANTECEDENTES ♦ Incremento del tonelaje de tratamiento. ♦ Baja de las leyes de cabeza de plata y plomo. ♦ Incremento sostenido de las leyes de cabeza de cobre y fierro. ♦ Necesidad de mantener los objetivos de grado en el concentrado y recuperaciones presupuestados. ♦ Alto contenido de insolubles libre en el concentrado cleaner de plomo. ♦ Distribución metálica en el relave de plomo, 48% Ag y 60% Pb (perdidas en finos). ♦ Flotación en molienda con celdas unitarias. 4 PLANTA CONCENTRADORA DISTRIBUCION METALICA EN EL RELAVE DEL CIRCUITO DE PLOMO RELAVE DE PLOMO % DISTRIBUCION VsTAM AÑO DE PARTICULA 60 50 DISTRIBUCION, % 40 Pb Ag 30 20 10 0 70 100 140 200 270 325 400 -400 MALLA 5 PLANTA CONCENTRADORA CARACTERISTICAS DE LAS CELDAS DE FLOTACIÓN PARTES DE UNA CELDA PARTES DE UNA CELDA COLUMNA CONVENCIONAL AGUA DE LAVADO DISTRIBUIDOR ZONA DE ESPUM AS CONCENTRADO AIRE DE SOPLADOR M OTOR ELECTRICO INTERFASE 18-36 HP ALIMENTACION ZONA COLECTORA DIFUSOR AIRE ESPARSOR FORROS IM PULSOR RELAVE 6 PLANTA CONCENTRADORA DIAGRAMA DE FLUJO DEL CIRCUITO DE MOLIENDA - FLOTACION UNITARIA A FLOTACION DE PLOMO 1650 tm ps d 60% 1250 tm s pd 40% M OL. SEC. M OLINO M OLINO 8x4 #1 #2 9.5X12 9.5X12 UNI T A RI A UNI T A RI A CONC. Pb UNIT. 73-74% 7 PLANTA CONCENTRADORA DIAGRAMA DE FLUJO DEL CIRCUITO DE FLOTACION DE PLOMO De Molinos ROUGHER SCAVENGER Relave Pb Pb Pb C EL D A MR COLUMNA Pb Pb Scv. Limpieza 1era Limpieza 2da Limpieza Conc. Pb (cleaner) 8 PLANTA CONCENTRADORA ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS PRODUCTOS Y DATOS DE DISEÑO DE LA CELDA COLUMNA DE PLOMO DATOS DE DISEÑO Y OPERACION ANALISIS GRANULOMETRICO CELDA COLUMNA DE PLOMO % PASSING DIAMETRO 0.76 mts. ALTURA 10.36 mts MALLA ALIMENTO CONC. RELAVE VALVULA DE RELAVE AUTOMATICA 1.5" 70 99.5 99.7 99.4 VALVULA DE RELAVE MANUAL 2" NUMERO DE ESPARSORES 1 100 97.8 99.1 96.7 MARCA DE ESPARSOR MinnoVex 150 93.7 98.7 9.9 TIPO DE ESPARSOR solo aire 200 87.8 97.4 84.2 LONGITUD DEL ESPARSOR 45 cms. DIAMETRO DEL ESPARSOR 1/2" 270 79.9 94.2 75.9 D 80 ALIMENTO 60 micrones 325 69.2 88.3 63 D 80 CONCENTRADO 20 micrones D 80 RELAVE 80 micrones 400 63.5 85.2 57.7 9 PLANTA CONCENTRADORA PARAMETROS DE OPERACION DE LA CELDA COLUMNA DE PLOMO * Jf = Velocidad superficial del flujo de alimentación (cm/s) : 0.9271 * Jt = Velocidad superficial del flujo de colas (cm/s) : 0.9300 * Jw = Velocidad superficial del flujo de agua de lavado (cm/s : 0,2086 * Jg = Velocidad superficial del flujo de aire ( cm/s) : 1,500 * BIAS (relación caudal de colas a caudal de alimentación : Jt/ : 1.003 * Flujo agua de lavado como un porcentaje del flujo de aliment : 22.50 * "Displacement wash" (flujo agua de lavado/ agua en el conce : 1.00206 *e = Profundidad estimada de la cama de espumas (pulgadas) : 19,68 * P = Presión de aire (PSI) : 65 * F = Flujo de aire en el esparsor (CFM) : 25 * t1, tiempo de retención nominal basado en el volumen comprendido entre la entrada de alimentación y el difusor de aire (minutos) : 9.600 min (calculado con Jf) : 9.800 min (calculado con Jt) * t2, tiempo de retención nominal basado en el volumen comprendido entre la interfase pulpa espuma y el difusor de aire (minutos) : 15.352 min (calculado con Jf) : 15.674 min (calculado con Jt) 10 PLANTA CONCENTRADORA BALANCE DE MATERIA EN LA CELDA COLUMNA ALIM ENTO CONCENT. RELAVE H2 0 LAVADO Flujo de sólidos (TM S/H) 8.54 1.47 7.07 Flujo Unit ario (%) 100.00 17.21 82.79 G.E sólidos (gr/cc) 4.11 4.52 4.01 Porcentaje de solidos (%) 39.53 30.11 35.11 Densidad de pulpa (gr/lt) 1426.00 1306.00 1357.85 Flujo de pulpa (GPM ) 66.66 16.41 65.25 15.00 Flujo de agua (m3/ h) 13.060 3.400 13.067 3.407 11 PLANTA CONCENTRADORA BALANCE METALURGICO EN LA CELDA COLUMNA PRODUC. PESO LEYES, %, *Oz/tc RECUP ERA CION % PRODUC. % A g* Pb Zn Fe Ag Pb Zn Fe ALIM ENTO 100.00 33.90 18.30 19.20 12.50 100.00 100.00 100.00 100.00 CONCENTR. 17.21 71.60 42.90 13.20 8.20 36.35 40.34 11.83 11.29 RELAVE 82.79 28.30 13.20 15.20 13.40 63.65 59.66 88.17 88.71 12 PLANTA CONCENTRADORA DIAGRAMA DE FLUJO DEL CIRCUITO DE FLOTACION DE ZINC RELAVE DE PLOMO A C ON D . # 1 R O U G HER A C ON D . # 2 Zn ROUGHER Zn SCAVENGER Zn R EL A VE DR-300 SCAV. LIMPIEZA SE GUNDA LI M P I E ZA T E RCE RA LI M P . CELDA COLUMNA ZN 1° CL. C ON C . Z n SCAV. LIMPIEZA 13 PLANTA CONCENTRADORA ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS PRODUCTOS Y DATOS DE DISEÑO DE LA CELDA COLUMNA DE ZINC DATOS DE DISEÑO Y OPERACION ANALISIS GRANULOMETRICO CELDA COLUMNA DE ZINC % PASSING DIAMETRO 3.05 mts. ALTURA 10.00 mts MALLA ALIMENTO CONC. RELAVE VALVULA DE RELAVE AUTOMATICA 4" 70 87,72 97,76 80,62 VALVULA DE RELAVE MANUAL 5" NUMERO DE ESPARSORES 12 100 59,55 84,52 41,61 MARCA DE ESPARSOR Cominco 150 41,46 70,37 24,64 TIPO DE ESPARSOR solo aire 200 31,04 58,36 15,89 LONGITUD DEL ESPARSOR 6 ch., 6 grd. DIAMETRO DEL ESPARSOR 1/2" 270 26,12 50,69 12,6 D 80 ALIMENTO 192 micrones 325 22,87 45,24 11,08 D 80 CONCENTRADO 120 micrones D 80 RELAVE 208 micrones 400 21,42 42,45 10,18 14 PLANTA CONCENTRADORA PARAMETROS DE OPERACION DE LA CELDA COLUMNA DE ZINC * Jf = Velocidad superficial del flujo de alimentación (cm/s) : 0.445 * Jt = Velocidad superficial del flujo de colas (cm/s) : 0.447 * Jw = Velocidad superficial del flujo de agua de lavado (cm/s : 0,069 * Jg = Velocidad superficial del flujo de aire ( cm/s) : 1.250 * BIAS (relación caudal de colas a caudal de alimentación : Jt/Jf) : 1.004 * Flujo agua de lavado como un porcentaje del flujo de alimento : 15.522 * "Displacement wash" (flujo agua de lavado/ agua en el concentrado) : 0,5753 *e = Profundidad estimada de la cama de espumas (pulgadas) : 31.5 * P = Presión de aire (PSI) : 65 * F = Flujo de aire en el esparsor (CFM) : 350 * t1, tiempo de retención nominal basado en el volumen comprendido entre la entrada de alimentación y el difusor de aire (minutos) : 16.63 min (calculado con Jf) * t2, tiempo de retención nominal basado en el volumen comprendido entre la interfase pulpa espuma y el difusor de aire (minutos) : 26.33 min (calculado con Jf) 15 PLANTA CONCENTRADORA BALANCE DE MATERIA EN LA CELDA COLUMNA DE ZINC ALIM ENTO CONCENT. RELAVE H2 0 LAVADO Flujo de sólidos (TM H) 75,97 25,32 50,65 Flujo Unitario (%) 100,00 33,33 66,67 G.E sólidos (gr/cc) 3,88 3,95 3,84 Porcentaje de solidos (%) 43,80 44,50 37,60 Densidad de pulpa (gr/lt) 1482,00 1498,00 1385,00 Flujo de pulpa (GPM ) 515,40 167,27 428,20 80,00 Flujo de agua (m3/h) 97,52 31,59 84,09 18,17 16 PLANTA CONCENTRADORA BALANCE METALURGICO EN LA CELDA COLUMNA DE ZINC PRODUC. P ESO LE Y E S , %, *O z/ t c R E C UP E R A C IO N % PRODUC. % A g* Pb Zn Fe Ag Pb Zn Fe A LIM EN T O 100,00 2,80 0,70 49,40 6,50 100,00 100,00 100,00 100,00 C ON C EN T R . 33,33 2,80 0,80 52,60 5,80 33,33 38,09 35,49 29,74 R ELA V E 66,67 2,60 0,60 47,80 6,60 66,67 61,91 64,51 70,26 17 PLANTA CONCENTRADORA INSTRUMENTACION Y CONTROL ♦ El desarrollo de la tecnología de flotación columnar ha permitido la introducción de sistemas de instrumentación sofisticados en los procesos de flotación. ♦ Los objetivos principales para un sistema de control de columnas son mantener un bias y una interfase pulpa/espuma razonablemente estable dentro de la columna. ♦ Para nuestro control automático se tiene 3 lazos de control. ♦ Control de aire. ♦ Control de agua de lavado. ♦ Control de nivel. 18 PLANTA CONCENTRADORA BALANCES METALURGICO COMPARATIVO DE PLANTA BALANCE METALURGICO DE LOS ULTIMOS 6 MESES DE 1997 TRATAMIENTO 2,800 TMS/DIA SIN CELDAS COLUMNA PESO LEYES, %, *OZ/TC RECUPERACIONES, % PRODUCTO % Ag* Pb Zn Ag Pb Zn CABEZA 100.00 3.68 2.50 6.88 100.00 100.00 100.00 CONC. Pb 3.11 81.28 68.86 4.46 68.58 85.59 2.02 CONC. Zn 11.38 3.73 1.11 54.79 11.53 5.04 90.74 RELAVE 85.51 0.86 0.27 0.58 19.89 9.37 7.25 BALANCE METALURGICO ACTUAL TRATAMIENTO 2,900 TMS/DIA CON CELDAS COLUMNA PESO LEYES, %, *OZ/TC RECUPERACIONES, % PRODUCTO % Ag* Pb Zn Ag Pb Zn CABEZA 100.00 3.22 2.24 6.15 100.00 100.00 100.00 CONC. Pb 2.77 84.81 71.07 3.95 73.01 87.77 1.78 CONC. Zn 10.14 3.06 0.83 55.71 9.62 3.77 91.79 RELAVE 87.09 0.66 0.22 0.45 17.37 8.46 6.43 19 PLANTA CONCENTRADORA RESULTADOS METALURGICOS COMPARATIVOS CON Y SIN CELDA COLUMNA LEYES DE CABEZA 6.88 7.00 6.15 6.50 6.00 oz/tc Ag, % Pb, %Zn 5.50 5.00 4.50 3.68 4.00 3.22 3.50 2.50 3.00 2.24 2.50 2.00 PLATA PLOMO ZINC SIN CELDA COLUMNA CON CELDA COLUMNA 20 PLANTA CONCENTRADORA RESULTADOS METALURGICOS COMPARATIVO CON Y SIN CELDA COLUMNA CONCENTRADO DE PLOMO 84.81 85 81.28 80 oz/tc Ag, % Pb 75 71.07 68.86 70 65 60 PLATA PLOMO SIN CELDA COLUMNA CON CELDA COLUMNA 21 PLANTA CONCENTRADORA RESULTADOS METALURGICOS COMPARATIVOS CON Y SIN CELDA COLUMNA CONCENTRADO ZINC 55,71 54,79 55 54 oz/tc Ag, % Zn 53 3.73 52 3.06 51 50 PLATA ZINC SIN CELDA COLUMNA CON CELDA COLUMNA 22 PLANTA CONCENTRADORA RESULTADOS METALURGICOS COMPARATIVOS CON Y SIN CELDA COLUMNA RECUPERACIONES 95 90.74 91.79 87.77 90 85.59 85 oz/tc Ag, % Pb, % Zn 80 73.01 75 68.58 70 65 60 PLATA PLOMO ZINC SIN CELDA COLUMNA CON CELDA COLUMNA 23 PLANTA CONCENTRADORA BENEFICIO ECONOMICO CON LAS CELDAS COLUMNA CONCEPTO UTILIDAD US$ /MES A.- POR INCREMENTO DEL GRADO DEL CONCENTRADO DE PLOMO EN 2.21 % Pb 23.325,46 B.- POR INCREMENTO DE LA RECUPERACION DE LA PLATA EN 4.46 % 75.375,52 C.- POR INCREMENTO DE LA RECUPERACION DEL PLOMO EN 2.18 % 43.619,83 D.- POR INCREMENTO DEL GRADO DE CONCENTRADO DE ZINC EN 0.92 % Zn 70.600,49 TOTAL BENEFICIO ECONOMICO 212.921,30 INVERSION EN LAS 2 CELDAS COLUMNA 395,690.00 RETORNO A LA INVERSION: 395,690.00 / 212,921.30 = 1.86 MESES 1.86 MESES NOTA: Los valores obtenidos están calculados en base a los precios de los metales, proporcionados por nuestro Departamento Comercial 24 PLANTA CONCENTRADORA CONCLUSIONES ♦ Los resultados positivos logrados a la fecha por la instalación de la celda columna en el circuito de plomo y zinc, es gracias al correcto diseño, montaje y optimización de la misma celda columna y de los circuitos totales. ♦ El éxito en celda columnar depende de una correcta prueba a nivel piloto, correcto diseño e instalación y como mínimo tener un nivel básico de instrumentación. ♦ Las bondades del mineral y las condiciones creadas en operaciones anteriores han contribuido al éxito. ♦ Creemos haber contribuido a despejar cualquier duda de las bondades de la tecnología columnar en flotación de minerales de plomo y zinc. 25 PLANTA CONCENTRADORA milpo Planta Concentradora