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FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE MINAS

“BALANCE METALURGICO”

CURSO:

Diseño de Planta Minera

DOCENTE:

Ing. John Bejarano Guevara

INTEGRANTES:

APELLIDOS Y NOMBRES

Total

GARBOZA CHANTA Astrid Pamela LUCANAS RABANAL Alonso MARIÑO OLANO Ercilia del Carmen TURNO: Mañana (Jueves 7:30 am a12:00 pm) GRUPO: 4

CHICLAYO – PERÚ 2021

BALANCE METALURGICO

MISIÓN Y VISIÓN Misión La Universidad César Vallejo forma profesionales emprendedores, con valores, sentido humanista, científico y tecnológico; comprometidos con la transformación de la sociedad global para el desarrollo sostenible. Visión Al 2021 la Universidad César Vallejo será reconocida como una institución innovadora que forma emprendedores con responsabilidad social. Valores – Marco axiológico Los siguientes valores identifican a nuestra institución y le otorgan presencia dentro de la sociedad: Libertad – Verdad – Honestidad – Justicia – Respeto – Solidaridad – Responsabilidad – Democracia – Innovación – Emprendimiento – Competitividad.

Política de Calidad La Universidad César Vallejo considera la calidad como un factor transversal en todos los ámbitos del quehacer universitario, orientando sus actividades a la mejora continua de sus procesos. Por ello está comprometida con la sociedad a través de acciones concretas de enseñanzaaprendizaje, investigación, Responsabilidad Social y Extensión Universitaria.

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BALANCE METALURGICO INDICE INTRODUCCION ................................................................................................................... 5 I.

OBJETIVOS..................................................................................................................... 6

BALANCE METALURGICO ................................................................................................ 7 1. BALANCE METALURGICO ..................................................................................... 7 2. SISTEMA RETROSPECTIVO ...................................................................................... 7 3. SISTEMA INSPECCION ENTRADA ........................................................................... 8 4. RAZON DE CONCENTRACION ................................................................................. 8 4.1. BALANCE METALURGICO ................................................................................. 9 4.2. RECUPERACION .................................................................................................... 9 5. INDICE METALURGICO ........................................................................................... 10 5.1. BALANCE DE MASA EN UN CONCENTRADOR EN ESTADO ESTACIONARIO .......................................................................................................... 10 5.2. CLASIFICACION DE LOS INDICES METALURGICOS............................... 11 5.3. RELACION ENTRE RECUPERACION Y LA RAZON DE ENRIQUECIMIENTO .................................................................................................. 13 5.4. INDICES METALURGICOS Y TRAZDOS DE PLANTAS ............................. 14 5.5. OTRAS EXPRESIONES DE LOS INDICES METALURGICOS USADOS EN OPERACIÓN DE PLANTA CONCENTRADORA................................................... 14 II.

CONCLUSIONES ........................................................................................................... 16

III.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.......................................................................... 17

IV.

ANEXOS ...................................................................................................................... 19

ANEXO 1............................................................................................................................. 19 ANEXO 2............................................................................................................................. 19 ANEXO 3............................................................................................................................. 19

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BALANCE METALURGICO

INDICE DE IMAGENES

Imagen 1: Esquema de Planta Concentradora ........................................................................... 8 Imagen 2: Esquema de Balance Metalúrgico de dos productos ................................................ 9 Imagen 3: Esquema de un concentrador con dos productos .................................................... 11 Imagen 4: Esquema de un concentrador con dos productos .................................................... 12 Imagen 5: Relación de Recuperación frente a la Razón de Enriquecimiento. ......................... 13 Imagen 6: Trazado de una Planta de Concentración Mostrando la Separación Ideal y objetivos de cada etapa de concentración ................................................................................ 14

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BALANCE METALURGICO

INTRODUCCION

En el presente informe de investigación presentaremos de manera clara y concisa el tema “Balance Metalurgico” Cabe mencionar lo siguiente, que el Balance Metalurgico, el término “balance” en Procesamiento de Minerales engloba todos los cálculos metalúrgicos que se efectúan en una Planta Concentradora, para evaluar técnica y económicamente el proceso de concentración por flotación en este caso. Mientras tanto en una Planta Concentradora generalmente se efectúan dos tipos de balances, a saber: Balance metalúrgico o contabilidad metalúrgica y el Balance de materiales (sólidos, agua, elemento, etc). El objetivo general de este informe es: Definir que es un Balance Metalurgico y el objetivo específico es: Describir los índices metalúrgicos en el Balance Metalurgico Para finalizar el Balance metalurgico emplea dos métodos principales como es el sistema retrospectivo, el sistema inspección entrada/inspección salida. De una u otra manera, estos dos modos de balance, en flotación de minerales, al igual que cualquier otro proceso de concentración, la cuantificación se puede efectuar a través de dos expresiones matemáticas que se las denomina razón de Concentración y recuperación

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BALANCE METALURGICO

I.

OBJETIVOS -Objetivo general Definir que es un Balance Metalurgico -Objetivos específicos Describir los índices metalúrgicos en el Balance Metalurgico

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BALANCE METALURGICO BALANCE METALURGICO

1. BALANCE METALURGICO Según Pinto (2019) considera que El balance metalúrgico es aquel proceso que se realiza mediante la utilización de una planta de concentración, que tiene como finalidad tener una operación óptima que se cumpla a diario, semanal, mensual y anual. Así mismo se trabaja mediante campañas en la que se requiere poder presentar el producto de una forma objetiva. Cabe mencionar que para poder lograrlo es necesario un análisis técnico-económico en la que se incluirá lo siguiente: 

Calculo de toneladas de mineral a procesar en la etapa de flotación.



Cálculo de la cantidad de contenido metálico presente en los elementos de dicho producto.



Radio de concentración. Es importante recalcar que todos los puntos mencionados ayudaran en la eficiencia del mismo procedimiento, por lo que entre sus métodos se utiliza el balance metalúrgico.

De 2 productos

Un elemento valioso

De 3 productos

Dos elementos valiosos

De 4 productos

Tres elementos valiosos

De X productos

Más de tres elementos valiosos

2. SISTEMA RETROSPECTIVO Según Canahuiri (2014) nos dice En este sistema se asume que la recuperación teórica es correcta y la producción de concentrados se calcula a partir del mineral que entra a la Planta Concentradora y de los ensayos químicos de la alimentación, concentrados y relaves en este sistema no 0ayinspección sobre la recuperación real que se obtiene de acuerdo a la simplicidad o complejidad de las mismas, es decir, de acuerdo al número de elementos valiosos que contiene será de la siguiente manera:

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BALANCE METALURGICO En la tabulación del balance de masa se manifiesta la recuperación real y cualquier discrepancia en el peso del metal se considera como una pérdida no contabilizada, es decir, se asume que los pesos del material son totalmente exactos y cualquier pérdida se introduce solamente por muestreo o ensayo lógicamente, las pérdidas físicas de material valioso se presentan solamente en la planta, debido a fugas de pulpa en las bombas, derrame en las canaletas de las celdas, atoro de las tuberías, derrame en los tanques de almacenamiento temporal, etc., que desde luego debe tratar siempre de mantener las tan bajas como sea posible. Para solucionar este problema, se debe dirigir estos derrames0acia un colector, del cual por bombeo se retorna al proceso

3. SISTEMA INSPECCION ENTRADA Canahuiri (2014) considera que Este es sin duda el método más satisfactorio para contabilizar la producción en una Planta Concentradora, y si este sistema se aplica, la entrada de mineral a la planta se pesa con un alto grado de exactitud y se ensaya diariamente la entrada y los productos de salida, de modo que, mensualmente se conocen exactamente los pesos y ensayos de cabeza y concentrado. Así es posible obtener las recuperaciones teóricas y reales de Planta concentradora, que concuerdan 0asta 2,3 a 45 en un periodo de 6 meses. 4. RAZON DE CONCENTRACION Linares (2015) confirma que El hablar de la razón de la concentración hace referencia a la selección que se lleva a cabo dentro del proceso. Es así que de forma directa manifiesta la cantidad de toneladas de la mena, esto servirá como cálculo de cuanto se necesita para procesar dentro de una planta concentradora y así tener finalmente una tonelada de concentrado. Por consiguiente, se tendrá una razón que expresa el número de cuantas veces paso por el proceso de concentración el mineral valioso con un contenido de alto grado.

Imagen 1: Esquema de Planta Concentradora 8

BALANCE METALURGICO 4.1. BALANCE METALURGICO Según Rosales 2018 explica que Se sabe que cuando en el proceso de dos productos se empleará en que una mena, que es tratada por un procedimiento llevado a cabo en una planta procesadora, la cual va a contener un elemento de gran importancia que es el principal para su realización .En síntesis se desarrollará un concentrado y un relave. Así mismo para poder obtener los ensayos químicos, se necesita el concentrado del relave final. Por consiguiente se muestra un esquema de dicho tema y su leyenda:

Imagen 2: Esquema de Balance Metalúrgico de dos productos Leyenda 1. Cabeza que corresponde al mineral de faja que alimenta de la tolva de finos al molino 2. Concentrado 3. Relave 4.2. RECUPERACION Según Azañero (2013) considera que En este proceso se muestra la eficiencia y el rendimiento que se logró en el proceso de flotación, esto se explica en el producto que se obtiene del concentrado, que tan valioso puede ser. Así mismo

cuando se realiza se expresará en porcentajes, como lo

muestra en la siguiente formula 𝑅=

𝐶𝐶 𝑥100 𝐹𝑓

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BALANCE METALURGICO

5. INDICE METALURGICO “Los índices metalúrgicos son números

Bustamante, Gaviria y Restrepo (2008)

adimensionales las cuales precisan la calidad de la separación efectuada en una o en varias etapas de concentración, además que proporcionan información para el escalamiento en el dimensionamiento de equipos o de la planta concentradora” (p. 07) Estos índices metalúrgicos son necesarios para un buen balance de masa en el proceso de separación es por ello que estos índices son importantes para el respectivo balance metalúrgico 5.1. BALANCE DE MASA EN UN CONCENTRADOR EN ESTADO ESTACIONARIO Una muestra en un concentrador con dos productos, concentrados y colas. Los flujos masicos, sobre una base seca de cada una de las corrientes se presentan con letras mayúsculas a diferencia de los tenores que son con letras minúsculas. La siguiente formula nos muestra: - Si se realiza un balance macroscópico de masa se puede tener lo siguiente Flujo másico de mineral que entra

=

Flujo másico de mineral que sale

Por lo tanto: 𝐴=𝐶+𝑇 Haciendo un balance microscópico, se tiene que:

Mineral de interés que entra

=

Mineral de interés que sale

Rescribiendo en términos de las variables usadas se tienen: 𝐴 ∗ 𝑡𝑎 = 𝐶 ∗ 𝑡𝑐 + 𝑇 ∗ 𝑡𝑖

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BALANCE METALURGICO Teniendo esta fórmula podemos describir este proceso con el siguiente grafico

Imagen 3: Esquema de un concentrador con dos productos 5.2. CLASIFICACION DE LOS INDICES METALURGICOS Aquí los indices metalúrgicos se puede dividir en dos tipos: Indice que relaciona la calidad de la concentración y esta el índice de relación capacidad del circuito de concentración, principalmente para usos de escalamiento 5.2.1. INDICE DE RELACION CALIDAD Este inicie proporciona la información acerca de la calidad de los productos obtenidos, que puede ser en la etapa de concentración o de manera global en la planta  RECUPERACION (R): En recuperación se define como la relación que existe en la operación de concentración entre el peso del material útil o el de interés que hay en el concentrado con respecto a la cantidad de ese mismo mineral que hay en la alimentación o que ingreso a la operación

𝑅=

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜

 RAZON DE ENRIQUECIMIENTO (RE): Se define este índice como una relación que existe entre el tenor (o porcentaje) de mineral útil en el concentrado respecto al tenor como sabemos el porcentaje del mismo mineral en la alimentación 𝑅𝐸 =

𝑡𝑐 𝑡𝑎

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BALANCE METALURGICO  INDICE DE SELECTIVIDAD: Este

índice compara la calidad de

separación entre dos especies X y Y que se desean separar en el proceso de concentración. La siguiente formula 𝐼. 𝑆. =

𝑡𝑎 (𝑋) ∗ 𝑡𝑡 (𝑌) 𝑡𝑎 (𝑌) ∗ 𝑡𝑡 (𝑋)

Aquí el ta (X) y ta (Y) son los tenores de los componentes (X) y (Y) en la alimentación de la operación. Los tenores tt (X) y tt (Y)

5.2.2. INDICES DE RELACION CAPACIDAD Sacoto (p.11) 

RAZON DE CONCENTRACION (RC): Se define como la razón entre el flujo másico de sólidos en la alimentación A con respecto al flujo de sólidos en el concentrado C.

𝑅𝐶 =

𝐴 𝐶

Imagen 4: Esquema de un concentrador con dos productos Podemos observar que este índice no da información de calidad, sino de capacidad, esto es de los flujos que entraron y salieron del separador y permite calcular por ejemplo cuántas toneladas se deben alimentar para producir una tonelada de concentrado.  RENDIMIENTO DE CONCENTRACION (V): Se define como la relación entre flujo másico en el concentrado respecto al flujo másico de

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BALANCE METALURGICO sólidos en la alimentación o sea que:

𝑉=

𝐶 𝐴

=

1 𝑅𝐶

Podemos observar que es el inverso de la razón de concentración y proporciona igual información.

 EFICIENCIA DE LA SEPARACION (E): Es un índice que combina la información obtenida en los anteriores numerales, el cual se define como:

𝐸=

𝑅−𝑉 1 − 𝑉𝐼𝐷𝐸𝐴𝐿

Donde VIDEAL es el rendimiento ideal, el cual se detallará a continuación.

5.3. RELACION ENTRE RECUPERACION Y LA RAZON DE ENRIQUECIMIENTO Cobos (2015) ¨En la siguiente grafica se podrá observar un ejemplo de concentración muy común, en donde la relación entre la recuperación y la razón de enriquecimiento es opuesta.¨ (p. 15)

V

C

 A RC Imagen 5: Relación de Recuperación frente a la Razón de Enriquecimiento.

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BALANCE METALURGICO Esto quiere decir que, mientras los valores metalúrgicos son altos y de acuerdo al ejemplo típico de la figura el factor de recuperación será mayor si la razón de enriquecimiento es baja, y, viceversa. 5.4. INDICES METALURGICOS Y TRAZDOS DE PLANTAS Garivia (2008) ¨La utilidad metalúrgica de definir los índices ideales radica principalmente en la fijación de metas para el proceso de separación en las estrategias de optimización control de la concentración, como se ve en la figura¨. (p. 12)

Imagen 6: Trazado de una Planta de Concentración Mostrando la Separación Ideal y objetivos de cada etapa de concentración 5.5. OTRAS EXPRESIONES DE LOS INDICES METALURGICOS USADOS EN OPERACIÓN DE PLANTA CONCENTRADORA Una separación ideal es aquella en la cual se cumplan conjuntamente dos condiciones en la concentración: 

Primera condición: El tenor de mineral de interés en las colas debe ser cero, esto es: Tt = 0.



Segunda condición: No debe de haber mineral de ganga o estéril en el concentrado; así que: Ta = 1.0

Cuando una de las dos condiciones que no se cumplan, la concentración deja de ser ideal y además el cumplimiento de una no implica necesariamente que se genere la otra,

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BALANCE METALURGICO ya que son completamente independientes. De acuerdo a lo anterior, se pueden definir los índices metalúrgicos ideales, como se detallan en la Tabla:

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BALANCE METALURGICO II. -

CONCLUSIONES Logramos definir exitosamente que es un Balance Metalurgico el cual es un proceso que se realiza mediante la utilización de una planta de concentración, que tiene como finalidad tener una operación óptima que se cumpla a diario, semanal, mensual y anual. Así mismo se trabaja mediante campañas en la que se requiere poder presentar el producto de una forma objetiva. El cual emplea dos métodos principales como es el sistema retrospectivo, el sistema inspección entrada/inspección salida

-

Se describió los índices metalúrgicos los cuales son, Índice De Relación Calidad este se divide en Recuperación, Razón de Enriquecimiento y el Índice de Selectividad; Índice de Relación Capacidad el cual tiene los siguientes índices Razón de Concentración, Rendimiento de Concentración y por último la eficiencia de la Separación

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BALANCE METALURGICO III. -

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS AZAÑERO, A. “Circuitos De Flotación Y Balance Metalúrgico” TESIS (TÍTULO PROFESIONAL). PERÚ, LIMA. 2013 DISPONIBLE: https://es.slideshare.net/libyZ/13068310-circuitosdeflotacionybalancemetalurgico

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BUSTAMANTE, GAVIRIA y RESTREPO. Concentración. de Minerales. Trabajo de investigación. Colombia: Universidad Nacional de Colombia. 2008. pp 83 Disponible: https://minas.medellin.unal.edu.co/centroeditorial/cuadernos/download/24_5a1004a32dcbd619453c3eed562725f0

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CANAHUIRI.O, “Recuperación De Mineral Oxidado Valioso Del Relave De La Planta Concentradora De Tiquillaca” – PUNO,2014 DISPONIBLE: http://repositorio.unap.edu.pe/bitstream/handle/UNAP/1873/Canahuiri_Oblitas_Alfre do_Efra%C3%ADn.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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COBOS, J. “Flotación Rougher De Un Mineral Aurífero Complejo Asociado A Sulfuros Polimetálicos”, ECUADOR,2018, PAG 15 DISPONIBLE http://201.159.222.99/bitstream/datos/7913/1/13653.pdf

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GARIVIA. C “Concentracion De Minerales”. Instituto De Minerales Cimex. 2008, PAG 12 DISPONIBLE: file:///C:/Users/BIENVENIDO/Downloads/CONCENTRACIONminerales.pdf

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GONZALES, D, “Índices Metalúrgicos” 2018,PAG 9 DISPONIBLE: https://es.scribd.com/document/391960930/Indices-Metalurgicos-Grupo-01

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PINTO, M. ¨Ajuste De Leyes Del Circuito De Flotacion Bulk Por El Metodo De Smith E Ichiyen En La Planta Concentradora De Cia Minera Santa Luisa¨ TESIS (TÍTULO PROFESIONAL). PERÚ, AREQUIPA. 2019. DISPONIBLE:

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BALANCE METALURGICO http://repositorio.unsa.edu.pe/bitstream/handle/UNSA/9335/IMpimejc.pdf?sequence= 1&isAllowed=y LINARES, N. “Balance-Metalugico-En-Circuitos-De-Flotacion”, 2017.

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DISPONIBLE: https://es.slideshare.net/edinberto/balancemetalugicoencircuitosdeflotacion -

ROSALES, R. “Balance Metalúgico En Circuitos De Flotacion Balance De Material Y Metalúrgico En Circuitos De Flotación”,2018.

DISPONIBLE: https://www.academia.edu/9614533/Capitulo_VII_BALANCE_METAL%C3%9AGI CO_EN_CIRCUITOS_DE_FLOTACION_BALANCE_DE_MATERIAL_Y_META L%C3%9ARGICO_EN_CIRCUITOS_DE_FLOTACI%C3%93N

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SACOTO, C. “Optimización De Recuperación De Calcopirita Mediante Flotación En columna En Función De La Variación De Fracción De Sólidos” UNIVERSIDAD DEL AZUAY,2021, PAG 11. DISPONIBLE http://dspace.uazuay.edu.ec/bitstream/datos/10593/1/16182.pdf

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BALANCE METALURGICO IV.

ANEXOS

ANEXO 1

DISEÑO TEÓRICO DE UN CONCENTRADOR CON DOS PRODUCTOS. ANEXO 2

FENÓMENOS DE ADSORCIÓN ANEXO 3

DESCRIPCIÓN DE UNA CELDA FLOTACIÓN TIPO DENVER

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