UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERIA GEOLÓGICA, GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA, GEOGRÁFICA, CIVIL Y AMBENTAL AMBENTAL
E.A.P. INGENIERÍA DE MINAS
APELLIDOS Y NOMBRES LLacchua López, Di Die! "e "epe
#$#%&'##
CURSO "(epa(aci!) Meca)ica * C!)ce)+(aci!) e Mi)e(a-e. /TEORIA0
TEMA "(!ce.! Me+a-u(ic! e -a 1i)a T!2uepa-a /3OUT4ERN CO""ER COR"ORATION0
CICLO
2016 – II
AÑO
2016
SOUTHERN COPPER CORPORATION Southern Copper Corporation es una empresa de clase minero metalúrgica mundial, productora de cobre y subproductos valiosos, encargada de extraer recursos minerales, para transformarlos
y
comercializarlos satisfaciendo las necesidades del mercado, cumpliendo con la responsabilidad social y ambiental, y maximizando la creación de valor para sus accionistas. Southern
Copper
Corporation es
una
compaña
minera
fundada
originalmente en !"#$. %ctualmente Southern Copper se remonta a la ad&uisición del productor de cobre mexicano 'inera '(xico en el $))# por el Southern *erú Copper Corporation. +n $)!), Southern Copper Corporation se convierte en la empresa con mayores reservas de cobre en el mundo. %dems, la empresa es la octava ms
grande de cobre de fundición empresa. a firma se
encuentra entre los mayores productores del mundo de Cobre, molibdeno, plata y zinc. esde !""/, posee acciones comunes listadas tanto en la 0olsa de 1e2 3or4 como en la 0olsa de 5alores de ima. a compaña es un importante productor y refinador de cobre, molibdeno, zinc, plata, plomo y oro,
y
opera
minas
y
fundiciones en '(xico y en el *erú.
En Perú la Sou!ern Co""er Cor"ora#on $uena $on re% o"era$#one% To)ue"ala(
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OPERACIONES INTEGRADAS EN PERÚ as operaciones de cobre en *erú comprenden la extracción, molienda y flotación de mineral de cobre para producir concentrados de cobre y de molibdeno6 la fundición de concentrados de cobre para producir nodos de cobre6 y la refinación de nodos de cobre para producir ctodos de cobre. Como parte de este proceso de producción, la Souther Copper Corporation produce
cantidades significativas de concentrados de
molibdeno y plata refinada. 7ambi(n producen cobre refinado usando tecnologa de extracción por solventes y electrodeposición 8+S+9. %ctualmente operan en las minas de 7o&uepala y Cua:one en las alturas de la cordillera de los %ndes, a unos ;/) 4ilómetros al sureste de la ciudad de ima, *erú. 7ambi(n operan una fundición y una refinera al oeste de las minas de 7o&uepala y Cua:one en la ciudad costeña de
PROCESO PRUDUCTIVO DEL COBRE +l proceso de producción del cobre abarca varios procesos, iniciando con el minado a ta:o abierto hasta la refinación del metal y posterior exportación hacia los principales destinos como son +stados =nidos, '(xico, y otros pases americanos6 +uropa y %sia.
MINA
CONCENTRADORA
1.PERFORACIÓN Y DISPARO
3.CHANCADO O TRITURACIÓN
2. CARGUÍO Y ACARREO
4. MOLIENDA
FUNDICIÓN
8.DESACARGA DE CONCENTRADO Y FORMACIÓN DE CAMAS
5. FLOTACIÓN
7. CARGUÍO Y ACARREO A FUNDICIÓN
MINA 1.
PERFORACIÓN Y DISPARO
11. PLANTA ELECTROLÍTICA
12. EM"AR#UE 9. FUNDICIÓN Y CONERTIDORES
6. FILTRADO Y SECADO
REFINERÍA
1!. TRANSPORTE A REFINERÍA
*ara alcanzar el mineral se debe remover la roca en el yacimiento, por lo &ue se perfora el terreno y se coloca una carga explosiva. =na vez fracturada la roca se procede a la selección del material para determinar si debe ser empleado en la concentradora, en el proceso de lixiviación o en programas de vegetación.
2.
CARGUÍO Y ACARREO as minas a cielo abierto tienen forma cónica, por lo &ue para alcanzar el mineral se debe construir niveles a manera de escalones gigantes de !# metros de altura los &ue se encuentran comunicados por rampas o caminos de desnivel. +l mineral extrado con una ley mayor al ).>? es cargado en palas y depositado en enormes camiones, los &ue trasladan y depositan el material en vagones de ferrocarril para ser transportado a la planta concentradora.
CONCENTRADORA CHANCADO O TRITURACIÓN
+l primer paso en la planta concentradora es el chancado. +l mineral proveniente de la mina es triturado hasta alcanzar un tamaño cercano a media pulgada. Se inicia a&u el proceso de concentración, el cual consiste en la separación de los minerales de a&uello &ue no tiene valor.
MOLIENDA *osteriormente,
el
material
triturado
es
trasladado a los molinos, donde las rocas son pulverizadas. +n esta etapa del proceso se emplea
agua, los
&ue
permite
liberar las
partculas de Cobre y 'olibdeno.
FLOTACIÓN uego de la molienda se pasa a la etapa de
flotación,
donde
se
obtiene
el
concentrado, partculas del mineral de cobreo molibdeno.
FILTRADO Y SECADO +l
concentrado
de
cobre
es
deshidratado
mediante filtros de alta presión o con el uso de calor. %&u culmina la operación minera
+
concentrado obtenido debe ser trasladado a la fundición para su posterior procesamiento.
CARGUÍO Y ACARREO A FUNDICIÓN
uego del filtrado y secado, el contenido metlico en el concentrado alcanza entre $/? y $;?. 7ras la recuperación del agua empleada, (sta se vuelve a usar, haciendo de las operaciones una de las ms amigables al ambiente. a mayor parte de los concentrados de cobre son transportados a trav(s de camiones o ferrocarriles a la fundición de
PLANTA CONCENTRADORA as
operaciones de la concentradora de 7o&uepala utilizan sistemas
computarizados de monitoreo de última generación con el fin de coordinar el flu:o de material &ue ingresa y optimizar las operaciones. +l inicio de las operaciones de la Concentradora 7o&uepala comenzó en Aulio de !"#" para recuperar cobre inicialmente y luego para obtener molibdenita 'oS$ como subproducto a partir de !"/$. a capacidad instalada inicial de la concentradora fue de >@,))) 7CS, actualmente procesa /),))) 7CS, con una ley promedio de cabeza de ).@# ? Cu, ).)B) ? 'oS$, +l material con una ley de cobre mayor a ).B)? se carga en vagones y se enva al circuito de chancado, donde chancadoras rotatorias reducen el tamaño de las rocas a menos de media pulgada en el ;#? de los casos aproximadamente. uego el mineral se enva a los molinos de bolas y barras, &ue lo muelen en una mezcla de agua hasta &ue tenga la consistencia de un polvo fino. +l polvo fino mezclado con agua se transporta a las celdas de flotación. Se bombea aire a las celdas produciendo una espuma, la cual lleva el mineral de cobre hacia la superficie pero no el material residual, o relave. +l concentrado en bruto, &ue tiene un contenido suficiente de molibdeno, es procesado para recuperar molibdeno mediante flotación inversa. +ste concentrado final &ue tiene un contenido aproximado de $@.#? de cobre, es filtrado para obtener ;.#? de humedad. uego, los concentrados se envan por ferrocarril hasta la fundición de
C+% D7%C<1
C='1% +
os principales e&uipos de la planta concentradora de 7o&uepala incluyenE una chancadora
primaria,
tres
chancadoras
secundarias,
seis
chancadoras
terciarias, ocho molinos de barra, treinta y tres molinos de bola, un sistema de control distribuido, un sistema experto de chancado, cuarenta y dos celdas de flotación, &uince celdas columna, setenta y dos celdas %gitair de !.!> metros cúbicos, dos filtros de prensa arox, cinco es pesadores medianos, dos es pesadores convencionales de relaves, tres es pesadores de relaves de alta potencia, un vagón repartidor, un tractor de oruga, y una tubera para agua reciclada.
CAPACIDAD DE PLANTA
a concentradora tiene una capacidad de molienda de /),))) toneladas por da.
a planta de +S+ tiene una capacidad de producción de #/,))) toneladas al año de ctodos de cobre de grado % '+.
!"/) 7o&uepala usa un m(todo convencional de extracción a ta:o abierto para recuperar el mineral de cobre para su posterior procesamiento en concentradora.
+l concentrado en bruto, &ue tiene un contenido importante de molibdeno, es procesado
para recuperar molibdeno mediante
flotación inversa. +l concentrado final de cobre va como relaves a la planta de molibdeno.
'<1S
TIPO DE MINERAL QUE PROCESA PLANTA DE COBRE
a planta recibe el mineral proveniente de la mina. el mineral es trado hacia Concentradora en vagones de ferrocarril, cada vagón carga @#
tons promedio. +ste mineral es descargado sobre una parrilla metlica &ue tiene /F de luz. o &ue es mayor a ese tamaño ingresa a la Chancadora *rimaria, el producto de este chancado se :unta con el tamaño menor &ue pasó por
la parrilla y es llevado hacia una pila de almacenamiento. +ste mineral de un tamaño menor a /F es llevado por medio de fa:as hacia una zaranda vibratoria para clasificar el mineral mayor a ! GF para darse un Chancado Secundario, el producto a H ! GF ingresa a una nueva clasificación en zarandas vibratorias donde clasifica el mineral mayor GF el cual ingresa a un Chancado 7erciario hasta reducirse a un tamaño de @I!/F para almacenarse en una tolva y ser llevado hasta la
etapa de molienda. a 'olienda *rimaria se da en molinos de barras en esta etapa se le agrega agua a los molinos, lechada de cal y colector primario, la descarga de estos molinos alimenta a una segunda molienda &ue se da en los molinos de bolas los cuales traba:an en circuito cerrado de
clasificación con ciclones. Con una granulometra igual a $>.$? J malla /# toda la 8#>9pulpa ingresa a la etapa de flotación Kougher &ue se da en celdas L-!)) y
celdas Memco, el concentrado continúa en el proceso mientras &ue la cola de esta etapa constituye el relave de la planta de cobre. +n esta etapa se le agrega colector secundario para reforzar la recuperación de
las partculas valiosas. +l concentrado de esta etapa va a una remolienda para liberar las
partculas valiosas, teniendo en cuenta la malla J B)) &ue arro:e $#? . uego esta pulpa clasificada va a alimentar a las Celdas Columnas para flotar dichas partculas valiosas llegando a obtenerse un concentrado
con $@.>? Cu y 'oS$ promedio a !.>#?. as colas de estas columnas pasan a circuitos intermedios de espesamiento y flotación scavenger, cleaner y recleaner para recuperar la molibdenita. +ste producto final se :unta con el concentrado de las columnas constituyendo el producto final de la planta de cobre &ue pasar a ser la alimentación de la planta de molibdenita.
PLANTA DE MOLIBDENITA
+l
concentrado final
de la
planta de cobre es espesado para liberar el agua en exceso, se le adiciona 8#B9depresor de cobre 81%SN hidrosulfuro de sodio9 y es alimentado a la flotación Kougher donde se deprime el cobre y se flota la
'olibdenita. +l concentrado continúa en el proceso para limpiarse en siete etapas de limpieza hasta obtener "$.) ? de 'oS$ filtrarlo, secarlo, empacarlo formando lotes de !#
bolsas y exportarlo. 'ientras las colas de la flotación rougher constituye la cola de esta planta y ser alimentación de la planta de filtros.
PLANTA DE 3ILTROS
a cola de la flotación rougher de planta de molibdeno alimenta a un es pesador para eliminar parte del agua hasta obtener sólidos superiores a /)? para alimentar a la *lanta de filtros donde se tiene cuatro filtros de discos al vaco los cuales descargan el &ue&ue a tres secadores verticales obteni(ndose un producto final con ; ? de humedad &ue es cargado en vagones de ferrocarril para llevarse a la fundición de
LIXIVIACION a planta de ixiviación, +xtracción por Solventes y +lectrodeposición de 7o&uepala, donde se produce alrededor de #) 47CIaño de ctodos de cobre al año. os 0otaderos contienen mezclas de dos tipos de materialesE os principales minerales de cobre son calcopirita 8CuDeS$9 y calcocita 8Cu$S96 ambos de lixiviación lenta. Se tiene un ciclo de lixiviación de >$ semanas para los 0otaderos de 7o&uepala, de los cuales ; semanas 8casi dos meses9 son de lixiviación con raffinate seguido de $B semanas 8casi seis meses9 de reposo para promover la oxidación y difusión. +l ciclo de descanso de lixiviación es repetido indefinidamente en tanto sea atractiva económicamente la cantidad de cobre adicional &ue pueda ser recuperado de una sección particular de un 0otadero. Se espera recuperar el >/ ? del total de cobre de los 0otaderos en un periodo de !) a !! años. +l Kaffinate es bombeado a los 0otaderos. Cada 0otaderos tiene una o ms secciones, llamados blo&ues, cada uno con una tubera troncal y varias subtroncales. +sta red de troncales entrega el raffinate a las subtroncales, tuberas y aspersores sobre cada estadio de lixiviación a un ritmo de /.; galones por da por pie cuadrado de superficie.
% medida &ue el raffinate percola por los 0otaderos, el cobre se disuelve gradualmente hasta formar un *S &ue contiene > a B gramos por litro de Cu. %proximadamente un !#? de la solución se pierde por evaporación y retención dentro de los 0otaderos de tal manera &ue la producción nominal de *S es de ;,))) galones por minuto. +l *S es colectado en la base de los 0otaderos y bombeado a la poza de alimentación de la planta de extracción por solventes
esde la poza de alimentación de la planta de SO, el *S combinado fluye por gravedad según la demanda de la planta, la cual esta e&uipada con nueve mezcladores-sedimentadores en tres trenes de tres cada uno. os primeros dos mezcladores-sedimentadores operan en serie en cada tren, el cobre es transferido 8extrado9 de la fase acuosa del *S hacia la fase orgnica consistente en un extractante orgnico especial y un diluyente tipo 4erosene. +l raffinate 8fase acuosa est(ril despu(s de la extracción del cobre9 es reciclado a los 0otaderos de 7o&uepala. a fase orgnica es transferida para su re-extracción al tercer mezcladorsedimentador en cada tren, donde es mezclado con el electrolito pobre de la planta de electrodeposición. +l cobre es transferido 8re-extrado9 desde la fase orgnica hacia el electrolito, ahora llamado electrolito rico. +sta solución es acidificada 8si es necesario9 y enviada a la planta de electrodeposición para producir ctodos de cobre. +l orgnico est(ril es reciclado a los mezcladores-sedimentadores para extraer ms.
PLANTA DE RELAVES: a cola de la flotación rougher de planta de cobre va a alimentar a cuatro espesadores de relaves los &ue van a permitir recuperar el @) ? del agua por la periferia de cada esperador y &ue retorna al circuito nuevamente. as arenas espesadas a /# ? de sólidos van a descargarse de estos tan&ues espesadores por la &uebrada 7o&uepala, :untndose con los relaves de Cua:one en Simarrona y discurrir hasta Puebrada Nonda donde se depositan.
FUNDICIÓN DESACARGA DE CONCENTRADO Y FORMACIÓN DE CAMAS %l llegar a la fundición, el concentrado es descargado y organizado en QcamasF &ue servirn para alimentar a la fundición.
FUNDICIÓN Y CONVERTIDORES
+l concentrado proveniente de las minas es llevado a la fundición donde ser sometido a temperaturas mayores a los !!))RC. +n
esta
etapa,
el
concentrado
se
ha
convertido en cobre l&uido. a mata de cobre o cobre l&uido &ue contiene aproximadamente /#? de cobre se enva a los convertidores en donde se transforma en cobre ampolloso con contenido de cobre de ";? a ""? o cobre anódico con "".@? de cobre.
TRANSPORTE A REFINERÍA % continuación, control
los nodos pasan por un
de calidad. os &ue reúnen los
estndares de la empresa son agrupados en pa&uetes de !) unidades y trasladados por ferrocarril o por camiones hacia la refinera. Cabe señalar &ue en el mundo tambi(n existe demanda de nodos, por lo &ue a&uellos &ue no son enviados a la refinera son transportados hacia los puertos para ser comercializados.
REFINERÍA PLANTA ELECTROLÍTICA +n la refinera, los nodos son sometidos a un proceso de electro refinación &ue consiste en introducirlos en tan&ues de cido sulfúrico y sulfato de cobre. uego se les aplica una carga el(ctrica de ba:a intensidad y, mediante una solución &umica, el cobre de los nodos migra hacia las placas de arran&ue, de:ando impurezas en la solución. +n adelante, al cobre contenido en las placas de arran&ue se le
denominar ctodos, cuyo contenido de cobre es "".""?. *arte de la producción de ctodos es remitida
a la planta de alambrón de
operaciones
mexicanas,
donde
las
planchas son fundidas nuevamente para darle forma caractersticas de los alambres, los cuales son empleados como conductores de la energa el(ctrica.
EMBARQUE +sta es la fase final del proceso minero metalúrgico, mediante la cual se despachan los principales productos concentrados, nodos y ctodos y alambrón, a trav(s de ferrocarriles o por camiones hacia los puertos de la empresa, en algunos casos, para su posterior embar&ue hacia los principales centros industriales de mundo.
