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• Mauricio Sierra

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Balances de materia

¿Por qué es importante caracterizar los flujos másicos en el procesamiento de minerales? • Permite dimensionar equipos y realizar el diseño del proceso. • Permite evaluar la eficiencia de la operación. • Permite realizar la contabilidad metalúrgica o conciliación de tonelajes y ley.

Principios Físico • Transferencia de Masa Ley de conservación de la materia (Lavoisier). Ecuaciones de Balance (estado estacionario o régimen permanente) “Lo que entra sale”

Balances (datos) • Para realizar balances es importante caracterizar los flujos de mineral en cada punto de la planta. Un buen muestreo otorga mayor fidelidad a los datos obtenidos, puesto que dicha información es utilizada para tomar decisiones importantes en el diseño y la producción.

Balances (datos) • Puesto que las operaciones de muestreo y los equipos que realizan tal trabajo requieren de un capital elevado (tanto económico como humano), en las plantas se caracterizan sólo algunos flujos.

Información • Aparte de caracterizar la magnitud de los flujos de agua y mineral, es importante observar los cambios en las propiedades asociadas a la ley, granulometría y densidad del mineral.

Balanza Marcy

Equipos de molienda • En los equipos de molienda sólo se realizan cambios en la granulometría del mineral. • En un balance es importante estudiar el grado de reducción de tamaño que realiza el proceso de conminución. • Criterio: Razón de reducción.

Recirculaciones • En la mayoría de las plantas, se requiere una etapa de repaso de una operación en particular con el fin de llegar a la calidad de producto requerida. • En plantas de molienda, se requieren de recirculaciones para obtener un tamaño en particular. – Criterio: porciento de carga circulante (L).

• En plantas de flotación se requiere repasar un cierto concentrado para aumentar la ley del mismo.

Equipos de clasificación • Los equipos de clasificación actúan sobre un tamaño en particular. Por lo mismo, el cambio se realiza sobre la granulometría. • El reparto de flujos de un cierto tamaño se rige bajo una cierta eficiencia de clasificación inherente al equipo. • Criterio: eficiencia de la clasificación.

Equipos de Concentración • En los equipos de concentración por flotación (columnas y celdas). Es importante caracterizar las leyes de alimentación, concentrado (producto) y colas (relave). • Criterios: – Recuperación metalúrgica. – Razón de concentración.

Equipos de Concentración • Se puede definir una recuperación tanto por especie mineralógica como por elemento. La ley corresponde a una concentración de la especie de interés – Ley de elemento (Cu) – Ley de Cu en la CuFeS2

Balances por finos y por tamaño • Balance de finos (leyes). • Balance por tamaños.

Balances • Identificar nodos (equipos) y flujos.

Balances • • • •

Plantear ecuaciones de balance de masas. Recirculaciones Reducción de tamaño Eficiencias

Índices de evaluación de un proceso de concentración • Recuperación metalúrgica : Es la razón entre la masa del material valioso obtenido en el concentrado y la masa de material útil de la alimentación. • Recuperación en peso : Es la razón entre la masa del concentrado y la masa de la alimentación. • Razón de concentración : Es la razón entre la masa de alimentación y la masa de concentrado. • Razón de enriquecimiento : Es la razón entre la ley del componente deseado en el concentrado y la ley del mismo componente en la alimentación.

Evaluación del proceso de flotación Considerando una celda de flotación de laboratorio donde : F, C, T son los flujos de la alimentación, el concentrado y el relave (cola); f, c, t las leyes del componente valioso en la alimentación, concentrado y relave. –Recuperación metalúrgica (Rm)

–Razón de concentración (Rc)

 Cc   x100 Rm    Ff  F Rc  C

Balances en el proceso de flotación • Balance de sólidos F=C+T • Balance de finos Ff = Cc + Tt • Recuperación metalúrgica Rm = (Cc/Ff) x 100 Rm = (f-t/c-t)(c/f) x 100

• Índice de selectividad •

• •

IS = (c/t)1/2 c: Ley del concentrado t: ley del metal en la cola o relave