milpo Planta 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 30 20 10 0 70 100 Ag 140 200 270 325 400 -400 MALLA 5 PLANTA CONCENTRADORA CARACTERISTICAS DE LAS CELDAS DE FLOTACIÓN PARTES DE UNA CELDA CONVENCIONAL PARTES DE UNA CELDA COLUMNA AGUA DE LAVADO DISTRIBUIDOR ZONA DE ESPUM AS AIRE DE SOPLADOR M OTOR ELECTRICO 18-36 HP CONCENTRADO INTERFASE 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. 8x4 M OLINO #1 9.5X12 M OLINO #2 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 Pb SCAVENGER Pb Relave Pb C ELD A MR Pb COLUMNA 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 CELDA COLUMNA DE PLOMO DIAMETRO ALTURA VALVULA DE RELAVE AUTOMATICA VALVULA DE RELAVE MANUAL NUMERO DE ESPARSORES MARCA DE ESPARSOR TIPO DE ESPARSOR LONGITUD DEL ESPARSOR DIAMETRO DEL ESPARSOR D80 ALIMENTO D80 CONCENTRADO D80 RELAVE 0.76 mts. 10.36 mts 1.5" 2" 1 MinnoVex solo aire 45 cms. 1/2" 60 micrones 20 micrones 80 micrones ANALISIS GRANULOMETRICO % PASSING MALLA 70 100 150 200 270 325 400 ALIMENTO 99.5 97.8 93.7 87.8 79.9 69.2 63.5 CONC. 99.7 99.1 98.7 97.4 94.2 88.3 85.2 RELAVE 99.4 96.7 9.9 84.2 75.9 63 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/Jf) 1.003 : * Flujo agua de lavado como un porcentaje del flujo de alimento 22.50 : * "Displacement wash" (flujo agua de lavado/ agua en el concentrado) : 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. Flujo de sólidos (TM S/H) Flujo Unitario (% ) G.E sólidos (gr/cc) Porcentaje de solidos (% ) Densidad de pulpa (gr/lt) Flujo de pulpa (GPM ) Flujo de agua (m3/h) RELAVE H20 LAVADO 8.54 100.00 4.11 39.53 1426.00 66.66 13.060 1.47 17.21 4.52 30.11 1306.00 16.41 3.400 7.07 82.79 4.01 35.11 1357.85 65.25 13.067 15.00 3.407 11 PLANTA CONCENTRADORA BALANCE METALURGICO EN LA CELDA COLUMNA PRODUC. PRODUC. PESO % A g* LEYES, %, *Oz/tc Pb 18.30 42.90 13.20 Zn 19.20 13.20 15.20 Fe Ag RECUP ERA CION % Pb Zn Fe ALIM ENTO CONCENTR. RELAVE 100.00 33.90 17.21 82.79 71.60 28.30 12.50 100.00 100.00 100.00 100.00 8.20 13.40 36.35 63.65 40.34 59.66 11.83 88.17 11.29 88.71 12 PLANTA CONCENTRADORA DIAGRAMA DE FLUJO DEL CIRCUITO DE FLOTACION DE ZINC RELAVE DE PLOMO A C ON D . # 1 R OU GHER A C ON D . # 2 Zn ROUGHER Zn SCAVENGER Zn R EL A VE DR-300 SCAV. LIMPIEZA CELDA COLUMNA ZN SE GUNDA LI M P I E ZA T E RCE RA LI M P . 1° CL. SCAV. LIMPIEZA C ON C . Z n 13 PLANTA CONCENTRADORA ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS PRODUCTOS Y DATOS DE DISEÑO DE LA CELDA COLUMNA DE ZINC DATOS DE DISEÑO Y OPERACION CELDA COLUMNA DE ZINC DIAMETRO ALTURA VALVULA DE RELAVE AUTOMATICA VALVULA DE RELAVE MANUAL NUMERO DE ESPARSORES MARCA DE ESPARSOR TIPO DE ESPARSOR LONGITUD DEL ESPARSOR DIAMETRO DEL ESPARSOR D80 ALIMENTO D80 CONCENTRADO D80 RELAVE 3.05 mts. 10.00 mts 4" 5" 12 Cominco solo aire 6 ch., 6 grd. 1/2" 192 micrones 120 micrones 208 micrones ANALISIS GRANULOMETRICO % PASSING MALLA 70 100 150 200 270 325 400 ALIMENTO 87,72 59,55 41,46 31,04 26,12 22,87 21,42 CONC. 97,76 84,52 70,37 58,36 50,69 45,24 42,45 RELAVE 80,62 41,61 24,64 15,89 12,6 11,08 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. Flujo de sólidos (TM H) Flujo Unitario (% ) G.E sólidos (gr/cc) Porcentaje de solidos (% ) Densidad de pulpa (gr/lt) Flujo de pulpa (GPM ) Flujo de agua (m3/h) RELAVE H20 LAVADO 75,97 100,00 3,88 43,80 1482,00 515,40 97,52 25,32 33,33 3,95 44,50 1498,00 167,27 31,59 50,65 66,67 3,84 37,60 1385,00 428,20 84,09 80,00 18,17 16 PLANTA CONCENTRADORA BALANCE METALURGICO EN LA CELDA COLUMNA DE ZINC PRODUC. PRODUC. P ESO % LE Y E S , %, *O z/ t c A g* 2,80 2,80 2,60 Pb 0,70 0,80 0,60 Zn 49,40 52,60 47,80 Fe 6,50 5,80 6,60 R E C UP E R A C IO N % Ag Pb Zn Fe A LIM EN T O 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 33,33 66,67 38,09 61,91 35,49 64,51 29,74 70,26 C ON C EN T R . 33,33 R ELA V E 66,67 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 PRODUCTO CABEZA CONC. Pb CONC. Zn RELAVE PESO % 100.00 3.11 11.38 85.51 LEYES, %, *OZ/TC Ag* Pb Zn 3.68 2.50 6.88 81.28 68.86 4.46 3.73 1.11 54.79 0.86 0.27 0.58 RECUPERACIONES, % Ag Pb Zn 100.00 100.00 100.00 68.58 85.59 2.02 11.53 5.04 90.74 19.89 9.37 7.25 BALANCE METALURGICO ACTUAL TRATAMIENTO 2,900 TMS/DIA CON CELDAS COLUMNA PRODUCTO CABEZA CONC. Pb CONC. Zn RELAVE PESO % 100.00 2.77 10.14 87.09 LEYES, %, *OZ/TC Ag* Pb Zn 3.22 2.24 6.15 84.81 71.07 3.95 3.06 0.83 55.71 0.66 0.22 0.45 RECUPERACIONES, % Ag Pb Zn 100.00 100.00 100.00 73.01 87.77 1.78 9.62 3.77 91.79 17.37 8.46 6.43 19 PLANTA CONCENTRADORA RESULTADOS METALURGICOS COMPARATIVOS CON Y SIN CELDA COLUMNA LEYES DE CABEZA 6.88 7.00 6.50 6.00 6.15 oz/tc Ag, % Pb, %Zn 5.50 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 PLATA PLOMO SIN CELDA COLUMNA ZINC CON CELDA COLUMNA 3.68 3.22 2.50 2.24 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 SIN CELDA COLUMNA PLOMO 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 3.06 52 51 50 PLATA SIN CELDA COLUMNA ZINC CON CELDA COLUMNA 22 PLANTA CONCENTRADORA RESULTADOS METALURGICOS COMPARATIVOS CON Y SIN CELDA COLUMNA RECUPERACIONES 95 90 90.74 85.59 87.77 91.79 oz/tc Ag, % Pb, % Zn 85 80 73.01 75 68.58 70 65 60 PLATA PLOMO SIN CELDA COLUMNA ZINC CON CELDA COLUMNA 23 PLANTA CONCENTRADORA BENEFICIO ECONOMICO CON LAS CELDAS COLUMNA CONCEPTO A.- POR INCREMENTO DEL GRADO DEL CONCENTRADO DE PLOMO EN 2.21 % Pb B.- POR INCREMENTO DE LA RECUPERACION DE LA PLATA EN 4.46 % C.- POR INCREMENTO DE LA RECUPERACION DEL PLOMO EN 2.18 % D.- POR INCREMENTO DEL GRADO DE CONCENTRADO DE ZINC EN 0.92 % Zn UTILIDAD US$ /MES TOTAL BENEFICIO ECONOMICO INVERSION EN LAS 2 CELDAS COLUMNA 23.325,46 75.375,52 43.619,83 70.600,49 212.921,30 395,690.00 1.86 MESES RETORNO A LA INVERSION: 395,690.00 / 212,921.30 = 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