Informe 2 Aglomerado Y Curado 5u2i4i

UNIVERSIDAD ARTURO PRAT DEPARTAMENTO DE INGENIERIA

INFORME Nº2

“AGLOMERADO Y CURADO”

Alumnos: Orlando Ramos Felipe Oses Profesor: Jaime Tapia Ayudante: Jimmy Puebla Fecha: 18/10/12 0

SUMARIO En el siguiente informe se obtendrá conocimientos de como se realiza un proceso de aglomerado y curado de minerales. Además de conoce y evaluar las principales variables, (dosificación de acido, contenido de humedad de glómeros y tiempo de curado, en el proceso de aglomeración y curado, esto con el fin de determinar las condiciones óptimas para lograr la máxima calidad de los glómeros. Se concluye que se dio un alto porcentaje de finos, según el grafico, el 80% del pasante (P80) tiene una granulometría de 8,4mm. El exceso de finos genera un efecto irreversible, además de un alto consumo de ácido, mientras que si es mayor el tamaño, dentro de los límites, genera una cinética de extracción en un mayor tiempo de lixiviación. La aplicación de agua y acido al mineral para obtener un glómero optimo, primero para formar un aglomerado máximo se necesita una cantidad optima de volumen, ya que si es bajo este volumen las fuerzas de interacción s/l de capilaridad son insuficientes. Si el volumen irrigado para la aglomeración es en exceso las fuerzas de interacción también son insuficientes ya que los iones están más dispersos en la solución. El porcentaje de humedad de impregnación optima (realizada por análisis a una muestra representativa de 500 g), fue de un 7%.

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INDICE

1. INTRODUCCION………………………………………………………. Pag.3 i) Objetivos principales…………………………………………………. ii) Antecedentes teóricos………………………………………………… 2. PROCEDIMIENTO…….…….…….…….…….…….…….…….………Pag5 i) Análisis granulométrico………………………………………………. ii) Análisis de consumo de agua………………………………………..... iii) Aglomeración y curado………………………………………………. 3. DATOS EXPERIMENTALES…….…….…….…….…….…….…….…Pag6 4. RESULTADOS CALCULADOS…….…….…….…….…….…….…….Pag7 i) Columna N°3………………………………………………………… ii) Columna N°4………………………………………………………... 5. DISCUSIONES…….…….…….…….…….…….…….…….…….……Pag8 6. CONCLUSIONES…….…….…….…….…….…….…….…….…….…Pag9 7. BIBLIOGRAFIA…….…….…….…….…….…….…….…….…….…..Pag10 8. ANEXOS…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….Pag11

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I.

INTRODUCCIÓN.

Se estudiara el proceso de aglomerado y curado, usando resultados de pruebas de experiencias anteriores como humedad de impregnación y consumo de acido. Como objetivos principales.  



se obtendrá conocimientos de como se realiza un proceso de aglomerado y curado de minerales. Conoce y evaluar las principales variables, (dosificación de acido, contenido de humedad de glómeros y tiempo de curado, en el proceso de aglomeración y curado. Determinar las condiciones óptimas para lograr la máxima calidad de los glómeros.

El concepto de aglomeración se define como el pre-tratamiento al proceso de LX en el que se mezclan mineral, líquido y aditivos, que sometidos a un movimiento de rodaduras, producen la agregación de las fracciones finas generando partículas de mayor tamaño. Esta técnica permite la adhesión de partículas finas a una partícula mas gruesa formando glómeros. A través de la interacción solido-liquido se desarrolla las fuerzas capilares. El concepto de curado consiste en agregar acido concentrado durante el proceso de aglomeración. Es un pre-tratamiento químico que mejora la respuesta cinética de disolución del cobre. Además inhibe la disolución de sílice. En él se produce la sulfatación de los óxidos y algunos sulfuros al reaccionar con el acido sulfúrico concentrado. Esta etapa se contempla con un reposo de uno a tres días que asegura la reacción del acido presente, para luego comenzar la lixiviación del mineral. En general, cuanto mas uniforme es el tamaño de las partículas (glómeros), mayor es la permeabilidad. La inhibición (zonas muertas) y la impregnación (zonas impregnadas). El fenómeno de zonas muertas, tiene mayor relevancia cuanto más arcillosos es la fracción no metálica del mineral. Un proceso de aglomeración y curado contempla 2 aspectos importantes desde el punto de vista físico y químico.

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Aspecto físico: Se produce una aglomeración de los finos en torno a las partículas más gruesas de mineral, lo que se genera un material de tamaño relativamente homogéneo y estable. Así generando un volumen de hueco en la pila que facilita las condiciones de permeabilidad liquida y gaseosa del lecho del mineral aglomerado. Aspecto químico: Se produce una rápida y enérgica sulfatación de los óxidos, lo que se traduce en soluciones altamente concentradas en cobre. Se solubiliza Fe que es la base de Fe3+ necesario para la disolución de sulfuros, estabiliza la sílice evitando su forma coloidal, para que no cause perdidas de orgánicos en la extracción por solvente. Según las características del mineral, puede requerirse o no del tratamiento de aglomerado y curado. 1. No requiere de la etapa de aglomerado y curado. 1.1. Para algunos minerales oxidados, que son de lixiviación rápida, presentan bajo consumo de acido y producen poco fino en el chancado. 1.2. Para minerales porosos chancados a tamaños elevados (orden de 2 1/2" o superior), poco degradables y con pocos finos, que serán lixiviados en ciclos largos.

2. Es recomendable la etapa de aglomerado y curado. 2.1. Si los resultados de granulometría, indican la presencia de mas de un 8% de finos bajo la malla 65, al tamaño de chancado seleccionado para el tratamiento. 2.2. En la lixiviación de mixtos, cuya recuperación de sulfuros secundarios, se favorecerá por las temperaturas y condiciones oxidantes del curado.

2.3. Para la lixiviación de crisocola y minerales en matriz de sílice, para las cuales el proceso evitara la formación de coloide y mejorara la porosidad de la roca.

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II.

PROCEDIMIENTOS.

Se procede a pesar 30kg de mineral exótico proveniente del sector costero de la región, se pasa por una malla de 1 pulgada. El mineral que queda retenido se lleva a una etapa de conminución mediante un chancador de mandíbula. Luego todo el mineral se procede a separar mediante un cortador de rifle, obteniendo 4 muestras representativas cada una de 7kg de peso (Fig.; 2 y 3). Lo que sobra son 2 kg, 1 kg se utilizo para un análisis granulométrico, el restante para realizar pruebas de consumo de agua.

a) Análisis granulométrico. Materiales: Paño de roleo, balanza digital, una serie de tamices, 1kg de mineral exótico. Se utiliza 1kg del mineral exótico, se introduce en una serie de tamices los cuales se dividen en 2 grupos (de mayor a menor granulometría), para posteriormente aplicarle vibración para que el mineral comience a pasar por las mallas mediante un ro-tap durante 5 minutos aprox. Luego terminado esta etapa se pesa todo el material retenido en las respectivas mallas. b) Análisis de consumo de agua Materiales: Paño de roleo, 1kg de minera exótico, Agua. Se procede a enrolar el mineral en el paño para obtener una buena homogenización en todas sus partes luego se aplica una cantidad de agua de a poco, se vuelve a enrolar para que el agua se mezcle con el sólido y quede una muestra aglomerada. Se vuelve a proceder con el mismo mecanismo hasta lograr que el sólido quede con una aglomeración adecuada según lo establecido en la teoría. c) Aglomeración y curado. Materiales: Paño de roleo, 7kg de mineral (Fig.; Nº1), agua y acido. Una vez realizadas las pruebas anteriores se proceden a aglomerar las muestras, Se comienza a enrolar la muestra (Fig.; Nº2), luego se introduce una cantidad de agua y acido, se vuelve a proceder con el enrolamiento para mezclar bien los componentes formando un sistema trifásico, se vuelve a repetir lo anterior hasta quedar una muestra totalmente aglomerada. Se procede a conformar una columna con esta muestra (Fig.; 5 y 6), y así se deja reposar el material (curado).Para su posterior etapa de regado (Fig.; 5). Posteriormente se mide la descarga (PLS) y se filtra un volumen representativo (Fig.; 7 y 8).

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III.

DATOS EXPERIMENTALES.

Pureza del acido: 96% Densidad del acido: 1,84(gr/cc) Peso del mineral: 30kg. Diámetro de la columna: 14,5(cm) 2 muestras: 7kg (c/unid) 1 muestra: 0,5(kg) 1 muestra: 1(kg) Parámetros para el proceso de aglomerado. Tabla Nº 1: parámetros para el proceso de aglomerado, variación en el consumo de ácido a flujo constante. Columnas 3 4

Consumo de acido (kgH+/ton) Flujo (lb/h*m2) 20 6 10 6

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IV.

RESULTADOS CALCULADOS.

Columna N°3 Humedad óptima (%) Agua a agregar (ml) Acido a agregar (ml) Tiempo de regadío (ml/min)

7 410,74 79,26 1,65

Columna N°4 Humedad óptima (%) Agua a agregar (ml) Acido a agregar (ml) Tiempo de regadío (ml/min)

7 450,37 39,63 1,65

F3i

Analisis granulometrico 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

2

4

6

8

10

12

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18

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malla(mm)

Grafico Nº1: pasante acumulado (F3i) v/s malla ty (mm), de la tabla Nº 2 en anexo

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V.

DISCUSIONES.



Los resultados del análisis granulométrico, indican la presencia de más de un 8% de finos es recomendable el aglomerado, pero en la industria, donde el proceso es continuo queda descartado este análisis ya que todo el mineral es aglomerado y curado, pero no obstante es necesario saberlo para su posterior tratamiento frente a otras variables.



Además el mineral exótico proveniente de la zona costera, contiene bastantes impurezas, como las arcillas. El mineral retenido sobre la malla de 1 pulgada, al ser conminuído provoca gran cantidad de finos, estos finos generan zonas muertas (inhibición), esto trae grandes problemas en la lixiviación por el consumo de acido y agua en la etapa de riego, por lo cual el producto (PLS) contiene un alto grado de impurezas.



Si el volumen de agua agregada es en baja cantidad el acido no reaccionara en todo el mineral solido, solo en las zonas del mineral que se encuentra húmedo, debido a la alta cantidad de finos que presenta el mineral exótico el consumo es mayor.



En el análisis granulométrico, la curva del grafico nos representa un elevado porcentaje de fino bajo la malla 65. Calculando el P80 la malla de corte es de 8,4mm, esto quiere decir que el 80 % del mineral es menor a 8,4 mm.

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VI.

CONCLUSIONES

1. Se concluye que se dio un alto porcentaje de finos, según el grafico, el 80% del pasante tiene una granulometría de 8,4mm. 2. El exceso de finos genera un efecto irreversible, además de un alto consumo de ácido, mientras que si es mayor el tamaño, dentro de los límites, genera una cinética de extracción en un mayor tiempo de lixiviación. 3. La aplicación de agua y acido al mineral para obtener un glómero optimo, primero para formar un aglomerado máximo se necesita una cantidad optima de volumen, ya que si es bajo este volumen las fuerzas de interacción s/l de capilaridad son insuficientes. 4. Si el volumen irrigado para la aglomeración es en exceso las fuerzas de interacción también son insuficientes ya que los iones están más dispersos en la solución. 5. El porcentaje de humedad de impregnación optima (realizada por análisis a una muestra representativa de 500 g), fue de un 7%.

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VII.

BIBLIOGRAFÍA.



Apuntes de laboratorio de hidrometalurgia I, 2012. Profesor: Dr. Jaime Tapia.



Apunte teórico de hidrometalurgia I, 2012. Profesor: Dr. Jaime Tapia.

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VII ANEXOS.

Tabla Nº 2; Análisis granulométrico. malla 3/4" 1/2" 1/4" 4 6 8 10 16 20 30 40 50 70 100 -100

peso(kg) 0,095 0,14 0,215 0,055 0,05 0,035 0,045 0,035 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,025 0,1

total

f3i 10,05 14,81 22,75 5,82 5,29 3,70 4,76 3,70 3,17 3,17 3,17 3,17 3,17 2,65 10,58

F3i 89,95 85,19 77,25 94,18 94,71 96,30 95,24 96,30 96,83 96,83 96,83 96,83 96,83 97,35 89,42

malla (mm) 19,00 12,50 6,30 4,75 3,35 2,36 2,00 1,18 0,85 0,60 0,43 0,30 0,21 0,15 0,15

0,945

Ejemplo de cálculos: Columna 3: A - 20 (KgH+/Tonmin) B – 6(lt/h*m2) (

)

( (

) ) (

)

( (

) )

(

( ( )

( )

) )

(

)

( )

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Humedad óptima del glómero: Volumen = 35 cc; al criterio del estudiante 35 cc = 35 g

Lo llevamos a los 7 kilos;

Para la columna 3: Vagua min = 490 cc(aglom) – 79,26 cc(ácid) Vagua min = 410,74 cc

Tasa de riego:

Área = П * r2 Diámetro = 14,5 Área = 165,13 cm2

Tasa de riego en 6 horas:

594,5cc + 500 cc por seguridad = 1094,5 cc ---> 1 Lt aprox. De refino. 12

7 Kg del mineral en estudio, sobre una superficie plástica para evitar el escurrimiento. (Fig.; Nº1)

Proceso del roleo de mineral.

Se muestra el mineral sobre la carpeta, probeta con ácido y probeta con agua. (Fig.; Nº3)

Se muestra un lápiz sobre el mineral para tener una razón de la granulometría del mineral.

(Fig.; Nº2)

(Fig.; Nº4)

Se muestra el refino que va alimentar la columna. (Fig.; Nº5)

Pls descargado de la columna con el mineral de interés. (Fig.; Nº6) 13

Solución de pls de la columna 3 y 4, claramente con un gran arrastre de arcillas u otros minerales.

(Fig.; Nº7)

Filtrado del Pls de la columna 3 y 4

(Fig.; Nº8)

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