Balances de Materia en El Procesamiento de Minerales

Balances de materia

¿Por qué es importante caracterizar los flujos másicos en el procesamiento de minerales? •

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Permite dimensionar equipos y realizar el diseño del proceso. Permitee evaluar la eficiencia de la operación. Permit Permite realizar la contabilidad metalúrgica o conciliación de tonelajes y ley.

Principios Físico •

Transferencia de Masa Ley de conservación de la materia (Lavoisier). Ecuaciones de Balance (estado estacionario o régimen permanente) “Lo que entra sale”

Balances (datos) •

Para realizar balances es importante caracterizar los flujos de mineral en cada punto de la planta. Un buen muestreo otorga mayor fidelidad a los datos obtenidos, puesto que dicha información es utilizada para tomar decisiones importantes en el diseño y la producción.

Balances (datos) •

Puesto que las operaciones de muestreo y los equipos que realizan tal trabajo requieren de un capital elevado (tanto económico como humano), en las plantas se caracterizan sólo algunos flujos.

Información •

Aparte de caracterizar la magnitud de los flujos de agua y mineral, es importante observar los cambios en las propiedades asociadas a la ley, granulometría y densidad del mineral.

Balanza Marcy

Equipos de molienda •

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En los equipos de molienda sólo se realizan cambios en la granulometría del mineral. En un balance es importante estudiar el grado de reducción de tamaño que realiza el proceso de conminución. Criterio: Razón de reducción.

Recirculaciones •

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En la mayoría de las plantas, se requiere una etapa de repaso de una operación en particular con el fin de llegar a la calidad de producto requerida. En plantas de molienda, se requieren de recirculaciones para obtener un tamaño en particular.  –

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Criterio: porciento de carga circulante (L).

En plantas de flotación se requiere repasar un cierto concentrado para aumentar la ley del mismo.

Equipos de clasificación •

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Los equipos de clasificación actúan sobre un tamaño en particular. Por lo mismo, el cambio se realiza sobre la granulometría. El reparto de flujos de un cierto tamaño se rige bajo una cierta eficiencia de clasificación inherente al equipo. Criterio: eficiencia de la clasificación.

Equipos de Concentración •

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En los equipos de concentración por flotación (columnas y celdas). Es importante caracterizar las leyes de alimentación, concentrado (producto) y colas (relave). Criterios:  –

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Recuperación metalúrgica. Razón de concentración.

Equipos de Concentración •

Se puede definir una recuperación tanto por especie mineralógica como por elemento. La ley corresponde a una concentración de la especie de interés  –

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Ley de elemento (Cu) Ley de Cu en la CuFeS2

Balances por finos y por tamaño •

Balance de finos (leyes).

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Balance por tamaños.

Balances •

Identificar nodos (equipos) y flujos.

Balances •

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Plantear ecuaciones de balance de masas. Recirculaciones Reducción de tamaño Eficiencias

Índices de evaluación de un proceso de concentración •

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Recuperación metalúrgica : Es la razón entre la masa del material valioso obtenido en el concentrado y la masa de material útil de la alimentación. Recuperación en peso : Es la razón entre la masa del concentrado y la masa de la alimentación. Razón de concentración : Es la razón entre la masa de alimentación y la masa de concentrado. Razón de enriquecimiento : Es la razón entre la ley del componente deseado en el concentrado y la ley del mismo componente en la alimentación.

Evaluación del proceso de flotación Considerando una celda de flotación de laboratorio donde : F, C, T son los flujos de la alimentación, el concentrado y el relave (cola); f, c, t las leyes del componente valioso en la alimentación, concentrado y relave.  –

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Recuperación metalúrgica (Rm)

Razón de concentración (Rc)

 Cc   x100  Rm     Ff     Rc

 F  

C 

Balances en el proceso de flotación •

Balance de sólidos F=C+T

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Balance de finos Ff = Cc + Tt

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Recuperación metalúrgica Rm = (Cc/Ff) x 100 Rm = (f-t/c-t)(c/f) x 100

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Índice de selectividad IS = (c/t)1/2 c: Ley del concentrado t: ley del metal en la cola o relave