Flotacion San Rafael

7/25/2019 Flotacion San Rafael

1/149

Uvesid Nacon lrFACULTD DE INGIR

O, Y M

DISEO DE UNA PLATA E FTACIN

PRCUCNDE XIDOS D STAO

i ES I

Pare Optar El Tuo rfsio_n D

INGR MALUGS

Jnc1 Felix Rojas S

LIMA - PERU 1987


2/149

TNDTCE

CAPULO J

JRDUCCJO

11 Antecedentes y alcances de estudio

21

22

23

24

2

CAPIUO J J

ASPECO GEERALES

Historia

Produccin y consumo de esao a nive undial

Usos y consumo

Reservas en e Mundo

Breve resea de desarrol de a Flotacin para a

cuperacin del estao

re

26 Caractersticas de a Pana Concentradora San Rafae,

Ca. JSUR SA

CAP UO T

MJERAURGA DE BEEFJCO D MIERAES DE ESAO

3 Mineraoga de estao

32 Aternativas de concentracin de Casiterita

Pg.

4

8

5

18

22

28

36

39


3/149

Pg.

3.2. Concentracin gravimtrica 393.2.2 Concentracin gravitrica-flotacin 40

3.2.3 Aspectos fsicoqu1micos de la etalurgia de

concentracin por flotacin, para la Casiterita 41

3.2.3. Potencial Zeta y su correlacin con la

flotacin 42

3.2.3.2 Activacin de la Casiteritaefectos delos iones metlicos sobre el potencial

eta de la Casiterita 44

3.2.3.3 Influencia de las ipurezas sobre las

propiedades fsicas y la flotacin de la

Casiterita

3.2.3.4 Efectos del pH sobre el potencial Zeta

y la flotain de Sn2

3.2.3.5 Efecto de iteracin entre la Casiteri

ta y los agentes colectores

CAPULO JV

TECNOLOGA DE LA FOTACON DE ESAOTRABAO XPERMENTA

46

53

56

4. Caractersticas de la ateria pria 58

42 Pruebas experientales de lotacin 64

4.3 Flowsheet tpico de trataiento por gravietraflot 75

cin


4/149

CAPJULO V

NGENER DEL PROYECTO

5.1 Capacidad de produccin de la Planta de Flotacin 76

5.1. Factores examinados

5.1.2 Volumen diario de tabajo

5.2 Clculo, seleccin y especficaciones de las maquina

rias y equipos

5.2.1 Clasificacin

5.2.2 Espesamiento y almaenamiento

5.2.3 Deslame primario

5.2.4 Acond. flotacin y impieza de sulfuros

5.2.5 Deslame secundario

5.2.6 Acond. flotacin primaria, eliminacin exceso -

colector, limpieza asiterita

5.2.7 Clculo de bombas

5.3 Balance de materias

5.4 Descripcin tentativa de l Planta de Flotacin a dise

76

78

79

79

87

89

90

92

93

98

08

ar3

5.4.1 Diagrama de flujo

5.5 Serviciosuministro y costs unitarios

5.5. Energa elctrica

5.5.2 Agua

5.5.3 Balance de reactivo

5.5.4 Consumo de bolas

5.5.5 Requerimiento de mao de obra

6

6

8

9

120

121

. /.


5/149

5.5.6 Resumen de consumo unitario

CAPITULO VI

ECONOMJA DEL PROYECTO

6.1 Estimacin de la nversin

6.2 Estimacin el costo de produccin

6.2.1 Determinacin del costo directo (C.D.)

6.2.2 Determinacin del valor 0.15

6.3 Balance econmico

6.4 Evaluacin del proyecto de instalacin

6.4.1 Indice de retorno

6.4.2 iempo de pago

64.3 Capacida mnima de trabajo de la Planta

6.4.4 Leyes mnimas (Cut-of)

6.5 Amortizacin del equipo

CAP TULO V JI

RESUMEN

7.1 ntroduccin

7.2 Aspectos sicoqumicos la concentracin por lot

cin para la Casiterita

7.3 Tecnologa de la lotacin

7.4 Economa del proyecto

Pg.

121

122

125

126

127

128

132

132

132

133

135

136

138

139

140

142

. /.


6/149

CONCLUSIONES Y RECOMENDACONES

BBLJOGRAFJ A

APENDCE

Pg.

144

147


7/149

CAPITULO J

JNTODCCON

1.1 ANTECEDENTES Y ALCANCES EL ESTUDIO

El problema prncpal de la Planta Concentradora San Rafael

Cia. MJNSUR SA., es la prdda de valores de estao fno, en

los relaves de la Planta Gravmtrca; la msma que es del or

den del 50% del contendo total. Esto en razn de que la Me

talurga del Estao medante el proceso gravmtrco se ve n

fluencado por los sguentes factores:

Geologa del mnera el yacmento prmaro que se explo

ta, pertenece al grupo de mnerales ferrosos del gness m

crocrstalno que dfcultan al benefco por gravedad en

agua debdo a su bajo contendo metlco

- A la enclavadura generalmente fna de la Casterta en ots

mnerales.

A certas propedades semejantes a la de los merales acom

paantes lo que da lugar a un comportamento parecdo du

rante la separacn


8/149

- 2

- A la fragilidad de la Casiterita que tiende a ser sobremoli

da.

Las causas mencionadas imposibilitan la recuperacin de esta

o fino sobremolido, acrecentndose las prdidas del metal va

lioso en los relaves.

Consiguientemente, se busca que eleva la productivdad de la

Planta Concentradora, en funcin de una mejor recuperacin,

empleando un nuevo Mtodo de Concentracin, que sin suplantar

el procedimiento gravimtrico actualmente existente, entre en

combinacin con el mismo y sirva de complemento para recuperuna parte significativa del estao fino que no responde a la

concentracin gravimtrica

En el presente trabajo, se desarrolla como alternativa dispo

nible la flotacin de Casiterita, tratndose en ella la tecno

loga, la ingeniera y la conoma de la recuperacin de esta

o fino.

a mayor produccin que resulte del incremento de la recuper

cin, tendr un costo libr, del costo Explotacin Mina; pue2

to que como resulta obvio, la mayor recuperacin que se espe

ra obtener, no supone el amento del volumen de carga extra

dos de la mina.

as reservas positivas aumntarn significativamente con el


9/149

- 3

contenido de colas y relaves y en general, la introduccin de

este nueo procedimiento e concentracin permitir proongar

la ida de la mina; haciedo posible la explotacin de yaci-

mientos que con os actules sistemas resultan antieconmicos.


10/149

CAPULO JJ

ASPECTO GENERALES

2.1 HISTORA

ETMOLOG A:

La denominacin de Casiterita para el mineral de estao, par

ce ser que se tom del griego 11 Kassiteros 1, que se repite en

la forma de KASTM" 1KARDJR (sanscrito, arameo o rabe s

pectivamente) En cambio provendra del celta el origen de

la palabra estao (stannum); asi su forma latinizada en irlan

ds es stan 11 en gales 1 Yston y en bretn 1Sten 1

EVOUCON DE LA NDUSTRA NERA DE ESTAO EN EL PERU Y EL

MUNDO

Es uno de los metales mas antiguos usados por el hombre se c

que el estao puro fue usado en Egipto en el ao 600 AC y Q

mo aleacin en bronce se us mucho antes (3500 a 3200 AC)

Parecera que las rutas de comercio entre oriente y occidente

y entre el Mar Norte y el Mediterrneo fueron abiertos por los

comerciantes de estao


11/149

- 5 -

Antes que Julio Csar legara a las Isas Britnicas, en la E

ropa Centra y Sur, se conoca la Minera y Metalurgia del Es

tao. La Pennsula Ibrica explotaba e cobre de Asturias y

el estao de Andauca y Galacia se registran datos de 2800

A.C., en aquel entonces se forj e hacha de cobre y esta

lamada 1 1 Eslaborda 1 que constituy e equivaente de piedra

Amrica.

Se cree que la fabricacin del bronce se inici en el sur de

Espaa gracias a os paceres de estao y de ah se se di

fundian a a Europa Centra y al Oriente.

En el siglo Octavo y Noveno A.C., os Tartessios fabrican unhermoso bronce que llevaba su nombre, encontrado en as islas

Griegas, a as que Platn se refera como Oricalco (bronce de

os Griegos)

os Cartagineses dominaron el secreto de las rutas del estao

y su ocalizacin por mucho tiempo; fueron despus os Romas

los que heredaron este comecio

Cornwal (Ingaterra) surge como gran proveedor de estao a

partir de primer sigo de uestra era.

Sajonia y Bohemia con el sugimiento de a Liga Hansetica ri

valizaron con Cornwal en la produccin de estao que se uti

liz en los primeros caone, barcos y campanarios de as Ca

tedrales Gticas.


12/149

- 6

En el sudeste Asitico, e esa misma poca, se comerci con

el estao entre India, Japn y Tailandia.

Los ncas y Preincas conoieron y trabajaron el bronce (ale

cin cobre-estao) . Aunqu no se sabe con certeza si esta a

leacin la producan con ls metales separados (cobre y esta

o) o se valan de las mens cuproestannferas o mezcas de las menas separadas de cobe y estao Los ncas legaron a

descubrir que la aleacin obre-estao era superior al cobre

en dureza.

Siempre hubo inquietud en el Per por la bsqueda de yacimie

tos de estao, sobre todo n la regin sur.

En 1907, el Cuerpo de ngeieros de Minas, por intermedio del

ng. de Minas Eduardo A. L de Romaa, estudia los Yacimitos

Estannferos de Bolivia y xplota por estao las provincias de

Huancan y Chucuito de Pun, las conclusiones de este informe

no fueron alentadoras.

En 1934, el distinguido gelogo Doctor Georg Petersen estudi

los yacimientos de estao n Condoriquia y otros y di pau

tas y derroteros para ulteiores exploraciones. En este mis

mo ao 1934 se exporta a olanda 1097 Kg. de Concentrado de

estao, conteniendo 58% de Casiterita (Sn2), proveniente de

los lavaderos de oro de Poo Sandia y Puno.


13/149

- 7

Desde 1934 hasta la fecha se ha producido y exportado produ

tos de estao en forma de minerales concentrados y roductos

de fundicin ( 1oss ), ovenientes de los departamentos de

Ancash, Junn Cusc Arequipa y Puno

2.2 PRODUCCION Y CONUMO DE ESTAO A NIVL MUNDIAL - BALANCE PRO

YCTADO D OFERTA/DEMANDA A 985

La posicin de oferta/demnda con resecto al estao ha cam

biado dramticamente durate los ltimos aos egn el lti

mo anlisis existi un dficit entre la oferta y la demanda

1978 de unas 3000 Tons; sin embargo las cifras rovisiona

les reales muestran ue e estao tena un excedente del or

den de las 5500 Tons l ue ha cambiado es ue la roduc

cin ha respondido arcadmente a los crecientes precios del

estao y en 978 llegan a un nive record de 98000 Tons

de esta manera excediendo el alza revia de 95000 Tons (estas cifras xcluyen roducin y ventas de la China e import

ciones hacia Rusia)

De otro lado el consumo e en 1967 era de 800 Tons sol

mente auent a 186000 Tns en 1978 esto est mu or deb

jo del nivel mximo de 21000 Tons logradas en 973 est

debao del nivel de 8700 Tons logradas en 1969 Cons

temente esta tendencia de consumo esttico durante la dcada


14/149

IO

OEANDPRiM ST .U l'508, CI A YECD O 2,0 PNSTicos L

1

,o "'

PRONS$

TEDCIA

198 ,o

-

78.0

64.0

4'5

43.0

10


15/149

- 9 -

de 1970, y la disminucin el mismo durante los primeros aosdel '80 y la rpida produccin ascendente ha ocasionado que el

balance de oferta/demanda vaya hacia un superit durante los

ltimos aos.

COMERCJALJZACJON Y SJTUACJN ACUAL DE ESTAO:

En las operaciones comerciales del estao es de suma imporn

cia el factor en la fijacin de los precios que normalmente

deberan obedecer a las leyes de la oferta y la demanda; sin

embargo sufren otras inteferencias o consideraciones como

los costos de produccin l monopolio necesidades o conen

ciones internas de determiados pases acuerdo entre grandes

productores la existencia de Consejos Jnternacionales etc.

os centros ms conocidos y tradicionales para las transacci_

nes con metales son las Bolsas de Metales, de las que podemos

citar las siguientes:

.- La Bolsa de Metales d Londres el ms importante merca

do lbre actual. ML.

2. E Commodity Exchange n o COMEX con sede en Na Yo

que se diferencia del BML por sus operaciones a plazos.

3. El Centro de Fijacin de Precios de Singapur donde esp

cialmente se fijan los precios para el estao.


16/149

- 10

4.- El Bombay Metal Exchange, que regula el comercio de meta

les de la Tdia.

5. Mercados Locales, como el de Pars (calle Adolphe Julie)

e el que se egocia fudametalmete catarra.

El estao fue el primer metal e cuya producci y veta se

itrodujo u cotrol iternacioal, mediate u acuerdo e 19

y que comez a ser vigete del 1 de Julio de 1956, mediate

el Cosejo Iteracioal del Estao, co sede e Lodres.

La forma como opera el Cosejo teracioal del Estao para

regular el mercado y fudaetalmete el precio, es la siguite:

Se establece cuotas e exportaci de los siete paises

productores, miembros del osejo (doesia, Malasia, Bolivia,

Cogo Nigeria, ailadia Ruada, a tra vs de depsitos r

guadores. Si el precio del estao e la Bolsa de Lodres

da por debajo de su lmite iferior, etra a comprar el pool

de los 7 pases; si el preio sube su cotizaci mxima fija

da es facultati vo dispoer vetas de uo de los depsitos re

guladores.

Este pool es fiaciado po los pases que itegra el Cosejo; que es adems el ico e el que ay represetates de los

productores y cosumidores


17/149

- 1

Con estos elementos que intervienen en el mercado del estao,

se esperaba una estabilidad en el precio y comercio del esta

o, mientras se considerase la cantidad disponible por la G.

S.A. (General Services Administration) de los Estados Unidos;

sin embargo en estos 2 ltimos aos, dicha entidad ha puesto

en el mercado, gran parte e estao correspondiente a sus re

servas estratgicas (Estockpile), la cual llega alrededor de

80,000 Tons., superando largamente sus necesidades. Este i

nesperado sobreabastecimieto y la disminucin del consumon

dial, ha generado en un corto tiempo, una baja en los precios

del estao, y se espera una pronta solucin al impase presen

tado.

En el cuadro que sigue se resume la produccin, consumo y pr

cios del estao.


18/149

- 12 -

PRODUCCJON Y CONSUM DE ESTAO EN E MUNDO

PREC O PROMEDJO

AO PRODUCCJON COSUMOLONDRES N. YORK/on e/b

1948 51,500 2,000 551 1/2 99.25

1949 16,500 14,000 605 3/4 99.32

1950 74,000 52,000 744 1/2 95.56

1951 68,000 4,000 1,077 1/4 28.31

1952 62,000 12,000 964 1/2 12.43

1953 174,000 126,000 73.7 95.77

1954 176,600 14,200 719.4 9.81

1955 169,800 14,900 740.1 94.73

956 66,900 154,300 787.7 O . 26

957 158,200 14,500 754.8 96. 17

958 121 , 00 14,500 734.9 95.09

1959 14,000 152, 100 785.4 102.02

1960 145,600 16,300 796.6 O . 40

196 135,700 6,200 888.6 3.27

1962 143,700 64, 00 896.5 14.6

1963 42,000 66,200 909.7 16.64

964 4 ,000 7,800 1,29.4 57.72

965 48,200 7,400 1,42.7 78. 7

966 54,700 7, 600 1,295.8 64.02

967 74,400 72 00 1, 222. O 153.41


19/149

- 13 -

PRODUCCJON Y CONSUMO DE ESTAO EN EL MUNDO (cont.. )

AO

1968

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985 *

r = rvisado

* stimado

PRODUCCJON COSUMO

185,000 177,500

181,000 184 ,200

184 ,600 185 ,500r

186,500 188,500

191,400 191, 600r

187,800 214,200

181, 500 200, 100

178,500 173,800 r

182,500 193,800r

179,900 184,700r

193,500 185,800 r

201, 300 r 186,300 r

198,500r 175,400r

195,900 166,300

184,165 140,355

16,470 140,825

164,695 152,300

160.250 157, 100

REC JO PROMED JO

LONDRES N. YORKL/o e/Lb

1 ,323.3 148.11

1,451.3 164.43

1,529.5 174.14

1,437.4 167.37

1,505.94 177.46

1,960.44 227 .22r

3,493.61 396.26

3,090.82 33957

4,254.58 374.68

6,18117 533.26

6,706.16 589.24

7,275.94 707.29

7,222.22 785.73

7,084.97 680.43

6,913.07 653.92

6,91774 654.78

9,11760 65030

9,465.00 541.80


20/149

PRINCIPALES

PAJSES

PRODUCTOR

ES

DE

ESAO

EN

MUNDO

PAIS

1973

97

4

975

MAASIA

72,

260

68,

22

64,

364

BOVA

31,

183

30,

50

31,

952

NDONESIA

22,

648

25,

630

25,

346r

TALANDA

20,

92

20,

339

16,

406

FED.DENIGERA

5,

828

5,455

4,

652

ZARE

5,

442

4,720

4,

574

ARGENTINA

432

555

538

BRASI

3,

742r

3,555

4,

52r

S

ARICA

2,

628

2,490

2,

77

AUSTRAIA

0,

80

0,480

9,

30

UNTEDKINGD

3,

573

3,239

3,

330

OTROS

9,

600

8,900

3,

500r

TOA

89,

100r

83,600r

81,

200

*

ESTMADOPORCONSEJODEESTAOINTERNACONA

r

REVISADOS

976

63,

40

30,

35

23,

48

20,

453

3,

70

3,

950

358

5,

482r

2,

799

0,

389

3,

323

2,

400

80,

000r

1977

1978

1979

980r

1981

58,

703

62,

650

62,

995

6,

404

59,

938

33,

624

30,

88

27,

781

27,

271

29,

830

25,

921

27,

410

29,

440

32,

527

35,

269

24,

205

30,

86

33,

962

33,

685

31,

474

3,

267

2,

935

2,

750

2,

527

2,

365

3,

900

3,

450

*

3,

300*

3,

59

2,

346

500*

400

*

400*

600*

600

5,

76r

6,

320

r

6,

645r

6,

930

8,

297

2,

864

2,

887

2,

693

2,

434

2,

300

0,

694

1,

716

12,

571

0,

39

12,

925

3,

851

2,

802

2,

374

3,

028

3,

87

15,

300r

5,

300

5,

800

15,

500

11,

936

88,

400r

196,

900

r

200,

700r

199,

500

20,

50

982

1983

1984

985*

52,

342

4,

367

4,

307

36,

884

26,

73

25,

278

9,

91

6,

950

33,

800

26,

554

23,

223

22,

000

26,

207

9,

942

2,

607

6,

593

1,

822

1,

560

,

320

1,

230

2,

174

2,

124

2,

410

2,

237

550

420

630

650

8,

218

3,

275

19,

957

25,

750

2,

600

2,

200

2,

800

2,

900

2,

615

9,

578

7,

922

6,

844

4,

175

4,

068

5,

047

5,

147

2,

44

2,

389

3,

07

13,

660

183,

630

158,

755

159,

155

50,

845


21/149

- 15

2.3 USOS Y CONSUMO

HOJALATA:

Aproximadamente 40% del consumo mundial de estao es utiliza-

do en la produccin de varis formas de hojalata. Como tal,

la hojalata se usa casi exclusivamente para la indstria enva

sadora de comida enlatada beida y varios productos aliment

cios como etunes insecticidas etc. Otro so importante es

en la faricacin de tapas y chapas par otellas. El sector

ms grande en crecimiento pra la industria del enlatado en

os reciente, ha sido la indstria de la cerveza eidas sa

ves donde la hojalata lcha con el alminio por s participa

cin de rpida expansin.

Por la ena tecnologa estlecida creemos qe la hoalata

mantendr su posicin promiente; sus grandes atritos son el

no ser txico tener propidades luricantes cuando se apli

can al acerounido a la erza del acero en si para una comi

nacin casi irremplazale.

SODADURAS

a plicacin del estao en ls soldadras, viene a ser el se

gundo uso ms grande de est metal consme un 0% de la pr_

duccin mundial


22/149

- 16 -

En los Estados Unidos en 968, un 26% del metal consumido fue

usado en soldaduras y adems cerca del 38% del estao que re

gres como deshecho fue tabin rehusado como oldadura. La

soldadura ms comnmente uada es una aleacin de 60/40 % y LO

30I

jN

20.

/<

0

_/'/w

. ,1 /

.-

p0

3 5

- CUARZO

CSITE

.-

2x10 HOP G

SN OG

6 7 pH

Fig. N8: Efecto del pH sobre el potencial Zeta de la Casiteita y el cuazo con/sin adicin de colecto OPEG-


58/149

z

o

80

60

u 0

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