Flotacion de Minerales de Cobre en Agua de Mar

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2014-02-25

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E Agua es un Recurso Estratégico para el Desarrollo de la Actividad Minera en la Zona Norte de Chile por lo que su Abastecimiento y Uso Racional se Han Transformado en Temas Claves de Sustentabilidad. Las Proyecciones de Disponibilidad y Uso de Agua Fresca para el Futuro Inmediato Diagnostican un Importante Déficit Considerando las Expansiones en Curso y los Nuevos Proyectos Mineros. Por lo Tanto para el Desarrollo Sostenible de la Actividad Minera es Fundamental Obtener Nuevas Fuentes de Agua Siendo el Agua de Mar la Más Promisoria y Ahorrar en los Procesos de Extracción y Producción de Metales. El water Managment Framework Desarrollado como Parte del copper Technology Roadmap Presentado por Amira al Consejo Minero en Junio de 2007 Sugería la Reducción en el Consumo de Agua mediante Procesos Mejorados. Aunque en Ese Informe No se Menciona el Uso de Aguas Salinas este Proyecto Claramente Cae Dentro del Tópico de Mejoramiento de Procesos. Antecedentes Técnicosen el Pasado Plantas Pequeñas de Procesamiento de Minerales Han Realizado Flotación con Agua de Mar en Chile Pero la Mayor Parte de la Experiencia y Conocimiento Relacionado No Han Sido Difundidos Ni Conservados. Por Otra Parte en Minería de Gran Escala se Sabe que Minas de Oro y Níquel en Australia Occidental Utilizan Aguas Hipersalinas en su Operación y en la Mina Batu Hijau de Newmont en Indonesia se Utiliza Agua de Mar Cruda en Flotación. En la Década de 1970 el Grupo de Flotación del Departamento de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Concepción Investigó el Efecto del Cloruro de Sodio sobre la Selectividad de la Flotación de Calcosina y Mezclas de Calcosina-pirita, y Más Tarde el Efecto de Concentraciones Bajas de Iones Cloruro sobre la Flotación de Molibdenita en Mezclas con Cuarzo. La Flotación de Sulfuros de Cobre y de sus Subproductos (mo Au Ag) en Agua con Alta Concentración de Electrolitos (p. Ej. Agua de Mar) Muestra Problemas en las Etapas de Flotación Colectiva y de Limpieza. Por Ejemplo Cu Mo y Au Pueden Llegar a Tener una Recuperación Similar en la Etapa Rougher Mientras que las Etapas Cleaner la Ley Disminuye Debido a que la Depresión de la Pirita es Afectada por el Efecto Buffer del Agua de Mar. Adicionalmente se ha Obtenido Resultados en el Laboratorio y en Planta Piloto que Indican que el Diseño de Plantas de Molibdenita Considerando Agua de Mar es Aún Insatisfactorio. La Flotación Selectiva de Molibdenita Demanda Agua de Buena Calidad. Por Esta Razón cuando el Agua Salina es la Única Fuente Local de Agua se Debe Considerar la Desalación. Como Consecuencia el Mejoramiento de la Flotación de Molibdenita en Aguas Salinas es También un Tema de Gran Interés. El Presente Proyecto Persigue Resolver los Problemas Metalúrgicos que Limitan la Aplicación del Agua de Mar en las Plantas Concentradoras de Minerales de Cu-mo en el Norte de Chile. Dada la Crítica Escasez de Agua en el Norte de Chile el Agua de Mar Constituye una Solución Hídrica Sustentable en el Tiempo para el Sector Minero Razón por la cual Hoy su Uso Está Siendo Considerado en Varios Nuevos Proyectos Y/o Ampliaciones. Sin Embargo el Agua de Mar Presenta Tres Grandes Problemas para su Empleo en la Industria Minera: Baja Calidad Metalúrgica Alta Corrosión en Equipos y Alto Poder Incrustante en Cañerías. Por Esta Razón Algunas Empresas Están Tomando la Opción Más Segura que es Desalar el Agua de Mar por Osmosis Inversa que a su Vez es la Opción Tecnológica Más Cara y Compleja. La Alternativa de Usar Agua de Mar Cruda que es la Opción Más Económica y Simple Está Limitada Porque Aún No se Dispone de una Tecnología Metalúrgica Probada Particularmente para Minerales Altos en Pirita y Altos Valores de los Sub-productos (mo Au). La Planta Esperanza (antofagasta Minerals S. A. ) Puesta en Marcha en Enero 2011 y con una Capacidad de 95. 000tpd es un Buen Ejemplo de que es Factible la Flotación Exitosa con Agua de Mar Cruda. Sin Embargo Aún Falta Mucha Investigación para Desarrollar las Soluciones Aplicables a Otros Minerales Especialmente con Mayores Contenidos de Pirita. Este es Justamente el Objetivo del Presente Proyecto. En el Proyecto Innova 08-mc01-18 Amira 968 se Estudió la Influencia de la Concentración de Sal en la Flotación de Minerales de Cobre y Molibdeno en Agua Salina, la Influencia de la Concentración de Sal en la Flotación y Depresión de los Minerales de Cobre Importantes Incluidos Calcosina (cu2s) Calcopirita (cufes2) Molibdenita (mos2) y Pirita (fes2), Comportamiento de Espumantes en las Aguas Salinas Utilizadas en los Estudios Anteriores, y el Efecto de la Salinidad sobre la Floculación Sedimentación y Reología de Relaves de Cobre. Las Conclusiones de este Estudio Indican que la Calidad del Agua es un Aspecto Clave en la Flotación de Minerales de Cobre lo que es Aún Más Importante cuando se Emplea Agua de Mar. Se Encontró que la Salinidad en Sí (concentración de Nacl) No es un Obstáculo para la Flotación de

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2. Mejorar la Recuperación de Mo (y Au) Operando en Etapa Rougher y Cleaner a Ph Levemente Alcalino (o Ph Natural del Agua de Mar) Evitando la Precipitación de Hidróxido de Mg en la Pulpa o su Adsorción (heto-coagulación) sobre Molibdenita (uso de Dispersantes).
3. Para Minerales Altos en Pirita (con Contenidos de Mo-au) Implementar una Tecnología de Flotación de Minerales de Cu (y Alta Recuperación de Sub-productos) con Agua de Mar con Consumos de Cal Comparables o Menores a los Usados en Agua Dulce.
4. Producir Concentrados Finales de Cu de Ley Comercial (27-30%cu) de Manera Estable y para Grandes Variaciones en Contenido de Pirita mediante un Adecuado Control del Ph y Dosificación de los Reactivos Depresores de Pirita Aplicados en Circuitos Rougher y Cleaner.
El Objetivo General del Proyecto es Desarrollar una Tecnología Alternativa para la Depresión de Pirita en Agua de Mar Aplicado en las Etapas de Flotación de Limpieza que Evite el Uso de Cal y Maximice la Recuperación de Mo y Au Logrando Concentrados Finales con Leyes entre 27-30%cu Aún para Minerales Altos en Pirita (2. 5-6%). El Presente Proyecto Pretende Consolidar la Tecnología de Flotación de Minerales de Cu-mo en Agua de Mar sobre la Base de los Avances Logrados en el Proyecto Corfo-amira Actualmente en Curso. Entre los Avances Destacan por Ejemplo:(1) los Minerales de Cu Calcopiríticos Presentan Buena Recuperación Rougher en Agua de Mar en un Amplio Rango de Ph (8-11), (2) los Minerales Calcocíticos Presentan una Satisfactoria Recuperación de Cu Rougher Alrededor de Ph 9. 5-10, (3). Las Pulpas Preparadas con Agua de Mar Consumen Grandes Cantidades de Cal para Llegar a los Ph s de la Tecnología Convencional en Agua Dulce (entre 5 y 10 Veces Dependiendo del Ph), lo cual se Explica por Efecto Buffer del Agua de Mar y a las Reacciones de Precipitación de Hidróxidos que Consumen Iones Oh-,(4) bajo Condiciones de Alto Consumo de Cal en Agua de Mar se Depresa Fuertemente el Mo y el Au. (5) la Espumación en Agua de Mar y su Dependencia del Ph es Muy Diferente a lo que Ocurre con Agua Dulce, (6) los Espumantes Poliglicólicos (df-250 o Df-1012) No Son Tan Buenos Espumantes en Agua de Mar como en Agua Dulce, (7). El Aceite de Pino Resulta un Buen Espumante para Agua de Mar y se Puede Combinar Bien con Mibc, (8) se Demostró que la Salinidad (concentración de Nacl) No Constituye un Problema para la Flotación y por lo Tanto la Desalación por Osmosis Inversa es una Exageración desde el Punto de Vista Exclusivo de la Flotación, (9)tomando en Consideración el Consumo de Cal y la Recuperación de Sub-productos Mo y Au se Recomienda Flotar el Circuito Rougher entre Ph 8 y 9. 5, (10) se Dilucidó el Efecto Depresor del Agua de Mar sobre la Recuperación de Mo lo cual se Atribuye a la Adsorción de la Especie Hidroxilada Mg(oh)+ y la Subsecuente Precipitación de Hidróxido de Mg que Ocurren entre Ph 9-10. Respecto a los Problemas que Aún Requieren Mayor Investigación Destaca la Necesidad de Desarrollar una Nueva Tecnología Capaz de Depresar Pirita a Ph<9. 0 es Decir Evitando la Formación en el Seno del Agua de Mar de Mg(oh)+ y Mg(oh)2(s) y sobre la Superficie de Molibdenita Ambos Fenómenos Inducidos por la Adición de Cal. Esto es Especialmente Válido para Minerales de Cobre Altos en Pirita (3-6%). En Primer Lugar se Propone Investigar los Mecanismos de Acción del Depresante de Pirita Conocido como Metabisulfito de Sodio (mbs) (na2s2o5) y que se Sabe Actúa Mejor en Agua de Mar que en Agua Dulce. En Agua Dulce se Aplica en Minerales Polimetálicos como Reactivo que Evita la Activación de Pirita (esfalerita y Pirrotita) con Iones Cúpricos Pero No como Depresante para Pirita No-activada. Esto Sugiere que en Agua de Mar el Mecanismo Principal de Flotación de la Pirita Podría Ser la Activación por Ión Cúprico (origen en Efectos Galvánicos). En Esta Nueva Propuesta se Propone un Plan de Investigación sobre Estos Temas Centrándose en las Etapas de Flotación de Limpiezas es Decir Buscando Garantizar una Alta Ley de Cu en Concentrado para Minerales Ricos en Pirita. Queda Implícito que se Busca una Tecnología sin Cal o Uso Restringido de la Cal en Agua de Mar. El Reemplazo Parcial de Cal Produciría un Ahorro Directo Considerable. De la Misma Forma la Mejor Depresión de Pirita Produciría una Menor Dilución del Concentrado Final (mejor Ley de Cu) Generando Ahorros Considerables por Transporte y Posterior Fusión de Concentrados. Otros Beneficios Directos Son la Mejor Recuperación de Molibdenita al Flotar a Ph Más Bajos y Potenciales Mejoras en las Recuperaciones de Oro Ambos Sub-productos Normalmente Afectados por la Cal y que Mejoran su Recuperación Mientras Más bajo Sea el Ph. Los Objetivos Específicos Son:
Los Objetivos Específicos Son:1. Mejorar la Depresión de Pirita. Estudiar y Seleccionar el Más Eficiente Depresor de Pirita Alternativo a la Cal Capaz de Actuar en Etapas de Limpiezas a Ph Menor que 9. 5 con Agua de Mar que Preserve una Alta Recuperación de Mo. Si este Nuevo Procedimiento Permitiera Tratar Minerales de Cobre Altos en Pirita Constituiría una Nueva Tecnología que Solucionaría un Problema Importante de la Industria Minera Tanto con Agua de Mar como con Agua Dulce.

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