ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO JOSE PARDO
2015
INFORME TÉCNICO CERRO VERDE ESPECIALIDAD CURSO PROFESOR ALUMNOS
: METALURGIA V : : LIC. BAZAN :
CARDENAS DONAYRE JOAQUIN
FECHA
:
13 de MAYO del 2015
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
INTRODUCCION:
LA PLANTA METALÚRGICA CERRO VERDE UBICADA APROXIMADAMENTE A 30 KMS DE LA CIUDAD DE AREQUIPA, PERÚ, A 2700 MSNM, ES LA TERCERA OPERACIÓN INDUSTRIAL MÁS ANTIGUA EN EL MUNDO SEGÚN LAS RESERVAS ACTUALES DE SMCV, EL MINERAL LIXIVIABLE SE AGOTARÍA EN EL AÑO 2014. PARA EXTRAER EL COBRE DE LOS SULFUROS PRIMARIOS, QUE CONSTITUYE UN MINERAL NO LIXIVIABLE ECONÓMICAMENTE, SE REQUIERE UN PROCESO DIFERENTE. POR TAL MOTIVO, SMCV TIENE PLANEADO LA EJECUCIÓN DEL “PROYECTO DE SULFUROS PRIMARIOS” QUE CONTEMPLA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA PLANTA CONCENTRADORA PARA EL PROCESAMIENTO DE DICHOS SULFUROS Y LA CONSTRUCCIÓN DE UN DEPÓSITO DE, RELAVES, AMBOS UBICADOS DENTRO DEL ÁREA DE LA CONCESIÓN MINERA QUE SE VIENE EXPLOTANDO ACTUALMENTE. SOCIEDAD MINERA CERRO VERDE S.A.A. TRATA MINERALES CUYA MINERALIZACIÓN ES DE TIPO PÓRFIDOS DE COBRE. LOS SULFUROS PRIMARIOS ESTÁN CONSTITUIDOS POR MATERIAL ÚTIL: PRINCIPALMENTE CALCOPIRITA (CUFES2), Y EN MENORES CANTIDADES MOLIBDENITA, TETRAHEDRITA, ENARGITA, CALCOCINA Y BORNITA; Y MATERIAL ESTÉRIL (GANGA): PIRITA, SÍLICA, CUARZO, SERICITA, MINERALES ARCILLOSOS Y ÓXIDOS DE HIERRO. LA PLANTA CONCENTRADORA DE SOCIEDAD MINERA CERRO VERDE S.A.A.TIERNE UNA CAPACIDAD DE DISEÑO DE 108 MIL TONELADAS MÉTRICAS DE MINERAL PROCESADO POR DÍA, ESTA FUE DISEÑADA POR LA NECESIDAD DE PROCESAR SULFUROS PRIMARIOS (CALCOPIRITA Y MOLIBDENITA). CADA MOLINO TIENE UN FLUJO DE ALIMENTACIÓN FRESCA DE 1,200 TPH.
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
OBJETIVOS:
CONOCER EL IMPACTO ECONÓMICO LABORAL AMBIENTAL DE LA PLANTA CERRO VERDE INFORMARSE DE LOS PRINCIPALES PROCESOS DE METALÚRGICOS QUE SE LLEVAN A CABO
CONOCER Y DETERMINAR ALGUNOS FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA PRODUCCIÓN DE LA PLANTA METALURGICA
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
MARCO TEORICO IMFORME CERRO VERDE S.A. UBICACIÓN : ubicada aproximadamente a 30 kms de la ciudad de Arequipa, Perú, a . 2700 msnm
MINERALES OBTENIDOS EN LOS YACIMIENTOS Oxidos: Brocantita: Cu4SO4(OH)6 Crisocola:CuSiO3·nH2O Malaquita: Cu2CO3(OH)2 SULFUROS SECUNDARIOS: Calcosita: Cu2S Covelita: CuS SULFUROS PRIMARIOS: Calcopirita: CuFeS2 Molibdenita: MoS2
OPERACIONES DE LA PLANTA METALURGICA
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
EXPLOTACIÓN MINERA sus reservas estimadas en 1 033 millones de toneladas de Sulfuros primarios a través de los tajos abiertos cerro verde y santa rosa a un ritmo Promedio aproximado de 108 000 tmd, que representaría para el proyecto un movimiento Total de materiales en la mina de aproximadamente 254 000 tmd. El mineral que será extraído corresponde a sulfuros primarios, constituidos principalmente Por chalcopirita (cufes2), y secundarios compuestos por calcosita (cu2s) y en menor Proporción por covelita y bornita. La ganga está constituida principalmente por cuarzo, Sericita, minerales arcillosos y óxidos de hierro. La operación minera considera que aproximadamente 38 000 tmd sean enviadas al proceso De lixiviación en pilas de mineral, mientras que aproximadamente 20 000 tmd se envíen al Proceso de lixiviación rom, manteniéndose de este modo los ritmos y procesos actuales.
CHANCADO Operación que tiene la finalidad de reducir el tamaño del mineral extraido y reducido a un tamaño requerido para el otro proceso.
CHANCADO PRIMARIO : El Producto de la descarga del chancador primario, es apilado en un stockpile de gruesos, de 100,000 tm de capacidad Se emplea un molino giratorio}
La granulometría que sale de la chancadora es de 8“}
CHANCADO SECUNDARIO
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
Chancador secundario: (02) Symons Estándar de 7´ Zarandas primaria: (01) Nordberg de 12´* 27´
Zaranda secundaria: (01), Nordberg de 12´* 27´. Undersize del zarandeo a aglomeración y el oversize de zarandeo a chancado terciario
CHANCADO TERCEARIO Producto del chancado terciario, el mineral es acondicionado y aglomerado en tabores de aglomeración, donde adicionamos rafinato, hasta llegar a 6% de humedad y ácido sulfúrico puro hasta llegar a un ratio de 6 Kg/tm. Tambor de aglomeración; (04), de 2.65mts * 9.54 mts. Velocidad: 6 RPm
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
PROCESO DE LIXIVIACIÓN Una faja sobre la superficie de aproximadamente 3,2 km de largo, transporta el mineral aglomerado hacia la plataforma de lixiviación pad 4. El material es distribuido en la plataforma del Pad 4 con un sistema de fajas portátiles y un apilador que lo acomoda en pilas de 6 metros de altura a una gradiente de 3%. Las fajas están equipadas con controles de alineamiento, sobrecarga y controles de velocidad cero conectadas a un sistema PLC, que controla y monitorea todo el proceso. Todo el mineral chancado y aglomerado es colocado en el pad 4 y lixiviado por 230 días. La solución de lixiviación consiste de una mezcla de raffinate de la planta SX y la solución de avance de los otros pads.
VISTAS DEL PAD ROM La solución de cosecha enriquecida en cobre conocida como PLS obtenida del pad 4 es dirigida a la poza de almacenamiento de PLS ubicada en el área de la planta de extracción por solventes y de ahí es bombeada a la planta de extracción por solventes. La planta de extracción por solventes consta de las etapas de extracción y de reextracción. En este circuito se obtiene dos productos una solución pura, rica en cobre que se envía a la planta de electrodeposición y una solución impura pobre en cobre con alta acidez conocida como refino, que es bombeada y retornada a lixiviación. La planta de electrodeposición deposita el cobre en forma metálica en cátodos, que constituye el producto final con una pureza de 99,99% de cobre. Actualmente (junio 2004), el nivel de producción en las operaciones de lixiviación, extracción y electrodeposición es de aproximadamente 250 TMD de cátodos de cobre
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
AREA DE FLOTACIÓN Y REMOLIENDA La flotación selectiva utiliza el mismo principio básico de la flotación colectiva (“flotar” el o Los elementos de interés) para separar los elementos presentes en el concentrado colectivo. En Este caso, tanto el concentrado (de molibdeno) como el “relave” (concentrado de cobre) son De interés. Manejo de concentrados El concentrado de molibdeno será empaquetado y embarcado a los camiones. El concentrado De cobre será filtrado y almacenado para luego ser cargado a camiones doblemente articulados Haciendo uso de cargadores frontales. Se estima que la tasa de producción de concentrado de Cobre será alrededor de 2 400 tmd. El concentrado será transportado en tolvas o Contenedores totalmente cerrados para evitar pérdidas del producto durante el viaje. El Transporte de concentrados seguirá la misma ruta que se utiliza actualmente para el transporte De cátodos hasta el puerto de matarani. Se estima que el transporte se realizará a un ritmoPromedio de 43 camiones/día. El concentrado de cobre será entregado a tisur, en el puerto de matarani, para su recepción, Almacenamiento, transporte y carguío a buques para su venta en el exterior. Las instalaciones Actuales de tisur para el manejo de concentrados consisten de un área aislada con paredes De ladrillo y concreto y piso de concreto armado con una capacidad total de 50 000 toneladas
PROCESO DISPOSICIÓN DE RELAVES El depósito de relaves se construirá utilizando el método llamado “línea central”. El material Fino del relave se sedimentará y consolidará, constituyéndose en un estrato de muy baja Permeabilidad que cubrirá prácticamente la totalidad de la extensión de la zona de Disposición. La disposición del relave sobrenadante se realizará desde el dique para facilitar La formación de una playa de relave y forzar la poza sobrenadante en el extremo opuesto de la Presa. La operación de disposición de relaves se separará en dos fases. Durante la fase i, el material grueso de la clasificación de relaves (arenas) será dispuesto Aguas abajo del dique pero al interior del área final que ocupará éste al final de la operación. Durante la fase ii, el material grueso será depositado desde bermas intermedias que se Ubicarán en la cara exterior del dique de arranque, partiendo desde la berma inferior hasta Alcanzar la berma superior. El material grueso de la clasificación será depositado en el depósito de relaves desde una Tubería ubicada sobre el dique del depósito. Esta tubería se elevará periódicamente para Mantenerse sobre el dique a medida que este crece, hasta que el último dique de arena se Alcance, manteniendo el talud aguas abajo del dique una pendiente de 3,5h:1v. El depósito De relave ha sido diseñado para almacenar el flujo máximo probable (fmp) de aguas de Escorrentía que resulte de la máxima precipitación probable (mpp).
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
Mano de obra Durante la etapa de operación del proyecto se espera emplear a 250 personas adicionales.
DESARROLLO DEL PROCESO DE ELECTRODEPOSICIÓN La electrodeposición de cobre (EW) es la etapa final del proceso Hidrometalúrgico, y consiste en la obtención de cátodos de cobre de alta pureza, los cuales se producen sumergiendo dos electrodos (cátodo - y ánodo +), en una solución electrolítica de sulfato de cobre, procedente de la planta de SX.
TIPOS DE LA SOLUCION ELECTROLITICA ELECTROLITO RICO, solución acida con altas cantidades de cobre y ácido (+/- 50 gpl de Cu), que sale de la etapa de reextracción. ELECTROLITO POBRE, solución acida con bajas cantidades de cobre (+/- 40 gpl de Cu) que sale de las celdas de electrodeposíción,
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
OBTECCION DEL MINERAL ATRAVEZ DE LA ELECTROOBTENCION El proceso de electrólisis se logra haciendo pasar una corrienteeléctrica continua entre los electrodos (ánodos inertes pero conductivos, y cátodos), los cuales están sumergidos en un electrolito rico en cobre (CuSO4, H2SO4y H2O) El ánodo lleva carga eléctrica positiva y el cátodo, carga eléctrica negativa. Los iones de cobre (Cu++)son reducidos, es decir neutralizados en el cátodo por los electrones que fluyen por él, depositándoseuna capa de cobre metálico sobre la superficie de la plancha madre de acero inoxidable (cátodopermanente) UTILIZACION DE CORRIENTE PARA LA OBTENCION La ley de la fisicoquímica que gobierna la electrólisis es la Ley de Faraday, la cual se enuncia de lasiguiente manera:“ Cada 96 500 coulombios que pasan por una celda electrolítica alteran químicamente un equivalente- gramo de material en cada electrodo ”.Un equivalente-gramo (eq-gr), se define como el peso atómico de un elemento dividido por su número devalencia (estado de oxidación).
En el caso del cobre, un equivalente-gramo es igual a 63,54/2 = 31,77gramos
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
INVERCION Y AMPLIAMIENTO DE MINERA CERRO VERDE S.A
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
1.Publicación de Acciones en la Bolsa de Valores de Lima: Accionistas Anteriores: 82.5% de Phelps Dodge Corporation. 9.2% de Compañía de Minas Buenaventura. 8.3% de Accionistas Comunes.
Accionistas Actuales, después de junio del 2005, incremento de acciones: 53.6% de Phelps Dodge Corporation. 21.0% de Sumitomo. 18.2% de Compañia de Minas Buenaventura. 7.2% de Accionistas Comunes
Objetivo de la Factibilidad de Sulfuros Primarios, 2004
Objetivo Principal – Factibilidad Económica. Mejorar Economía Marginal del Estudio de Prefactibilidad. Técnicas avanzadas de planeamiento de minado. Mineral de alta ley en años iniciales. Finalizar fuente económica y confiable de agua (construcción de la Presa de Pillones). Disminución de costos de capital y de operación. Nueva tecnología: HPGR (primera vez que se aplica en la industria del cobre).
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
2. PRODUCCIÓN DE COBRE Y MOLIBDENO DEL 2018 – 2040 Operaciones de mina actuales y futuras: • Actuales: 190,000 tm/dia • 2007 – 2018: 250,000 tm/dia • 2018 – 2040: 180,000 tm/dia • Lixiviación: • 2007 – 2018: 40,000 tm/dia • Concentradora: • 2007 – 2040: 108,000 tm/dia • Producción de Cobre y Molibdeno del 2007- 2018: • 90,000 tm/año de cobre fino, cátodos. • 200,000 tm/año de cobre fino, concentrados. • 2,000 tm/año de molibdeno. • 200,000 tm/año cobre fino, concentrados • 2,000 tm/año de molibdeno
Inversión: US$23 Millones • Cerro Verde – US$ 11 millones a la fecha • Pillones incrementará el caudal del Río Chili de 8.0 a 11.0 m3/s en época de sequías • El agua almacenada en la época de lluvias se regulará en época de sequías para: • Generación adicional de 20 MW de energía eléctrica – EGASA. • Agricultura. • Concentradora Cerro Verde. • Importancia de Pillones • La regulación evitará: • Pérdida en el océano. • Daños y pérdidas en época de avenidas.
Planta Molibdeno, Sociedad Minera Cerro Verde
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
3. ACTIVIDADES ACTUALES – PROYECTO DE SULFUROS • Ingeniería de detalle, concentradora, 95% • Construccion Concentradora, 40% • Construccion Presa de Arranque, 50% • Ingeniería de Detalle Relaves, 100% • Construccion Presa Pillones, 100% • Relaciones Comunitarias, activamente en proceso • Transporte de Concentrado, • Transporte Bimodal • Mejoramiento en facilidades del puerto • Puesta en marcha de 2 líneas en 4to. Trimestre 2006 • Puesta en marcha de 2 líneas en 1er. Trimestre 2007 Transporte Hacia Puerto: • Transporte en Contenedores Sellados de 15 tm • Transporte por Camiones hasta La Joya, 58 km • Transporte por Ferrocarril de La Joya a Matarani, 62 km Modernización de Instalaciones de Tisur: • Recepción en espacio cerrado y con presión negativa. • Almacenamiento en espacio cerrado. • Despacho de concentrados a barcos por fajas transportadoras y cargador de barco cerradas
CUADRO DE APLIACION DE MINERA CERRO VERDE PLANTA CONCETRADORA
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
Conclusiones Aireación forzada del mineral con ventiladores de baja presión, con lo cualse espera un incremento del 2% en las extracciones de cobre total y se ha incrementado la altura de las pilas a 6 metros. · Mejoramiento del modelo de producción en lixiviación, con lo que se está logrando un mejor pronóstico de la producción y mejor manejo de losinventarios y aportes de minerales residuales provenientes tanto de lospads antiguos como del Pad 4 Implementación de un filtro de vacío con precapa de arcilla para larecuperación de reactivo orgánico atrapado en el crud de SX y para laregeneración de sus propiedades de coalescencia. Este elemento hapermitido alcanzar una recuperación de reactivo orgánico del 98%, asícomo incrementar la selectividad Cu/Fe del reactivo de 400 a 1200 ppm. · Incremento de la densidad de corriente en la planta de electrodeposición,operándose en la actualidad con 342 amperios por metro cuadrado,manteniendo el 100% de la producción de cátodos grado “A” (LME). Estemejoramiento se realizó paulatinamente e incluyó el incremento de cátodosen las celdas, el cambio de las barras de transferencia de corriente (bus bar ) y la reducción de los ciclos de cosecha en las naves de 8 a 6 días. ·Incremento de los flujos de cosecha y raffinato de 10,500 gpm a 14,000gpm, con lo cual se ha reducido el inventario de cobre en solución quepermanece en los pads como componente de la humedad estática. Estapráctica, implementada a fines del año 2000, ha permitido incrementar larecuperación aparente de cobre y reducir los requerimientos de mineralfresco de mina.
BIBLIOGRAFIA
ISTP JOSE PARDO
METALURGIA V
https://es.scribd.com/doc/79711343/proceso de planta metalurgica https://es.scribd.com/doc/254099669/Procesos-de-metalurgicos http://www.geocities.ws/ahmsatech/electrolisis.html https://prezi.com/1u_k-y6nnhwy/coibre/ https://sites.google.com/site/conocerlosmateriales/home/obtencion-del-cobree--metales-cupriferos-1/ https://es.scribd.com/doc/86848125/cuprico http://www.upme.gov.co/Docs/mineral-de-cobre.pdf
