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Minera cerro colorado Ricardo Escobar Guillermo Cruz

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Steven Villagrán Luis Carcamo Sección 1110 Ing. Metalurgia Prof. Ricardo Ulloa Pinto

Índice Introducción......……………………………………………… página 3 Descripción de la mina y planta……………………………… página 4 Minerales que se extraen y aplicaciones del cobre…………... página 5 Aplicaciones del molibdeno………………………………….. Página 6 Operaciones unitarias………………………………………… página 7 Flowsheet……………………………………………………...página 13 Mercado mundial del cobre…...................................................página 14 Compradores de cátodos de cobre…………………………….página 15 Conclusión…………………………………………………….página 16 Bibliografía……………………………………………………pagina 17

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En el presente informe describiremos de forma breve la minera Cerro Colorado para luego abarcar el proceso productivo del mineral en cada una de las plantas, Lixiviación, SX y Ew.

Explicaremos la descripción general de la mina y planta, sus tipos de extracción, además de las operaciones unitarias que se realizan en la planta. Los minerales que se extraen, la formula química, aplicaciones de cada uno y la clasificación mineral.

Ya apartado de la minera Cerro Colorado, se explicará en detalles el mercado mundial del cobre, su producción, su valor desde el 2017 hasta la fecha y ubicación de las compañías minera que lo extraen.

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Descripción de la Mina y Planta En la mina Cerro Colorado, la extracción que se realiza es a rajo abierto. Las operaciones unitarias que se realizan en la mina son las siguientes: 1. Extracción del mineral, donde el mineral se extrae del yacimiento mediante explosivos para luego realizar el carguío. 2. Chancado, proceso mediante el cual se disminuye el tamaño de las rocas mineralizadas. 3. Aglomeración, prepara el material mineralizado para la lixiviación, garantizando un buen coeficiente de permeabilidad de la solución. 4. Lixiviación por pilas, Proceso en el que se provoca la disolución del cobre desde el mineral que lo contiene para ser recuperado en etapas posteriores mediante electrolisis. 5. Extracción por Solvente, este proceso consiste en la extracción selectiva del cobre contenido en las soluciones de lixiviación mediante un solvente orgánico, para luego transferirlo a una solución de sulfato de cobre pura y concentrada, denominada electrolito rico. 6. Electro-Obtención, el principal objetivo de este proceso es recuperar el cobre desde un electrolito en la forma de cátodos, de alta pureza, buena apariencia física y con el menor consumo de energía y costo asociado.

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Minerales que se extraen En la mina Cerro Colorado los minerales que se extraen, por la parte de los óxidos son La crisocola (Cu,Al)4H4 (OH)8 Si4O10 ·nH2O), el cual es el mineral de óxidos de cobre dominante. También se pueden encontrar la Malaquita Cu₂CO₃(OH)₂, la Cuprita Cu2O y la Tenorita CuO. Por la parte de los sulfuros esta la Calcosina Cu2S, Covelina CuS, Calcopirita CuFeS2 y Brochantita Cu4SO4(OH)6. Igualmente, en la minera Cerro Colorado se presenta una mineralización mixta de óxidossulfuros, estos se definen como un material cuya relación de cobre soluble a cobre total está entre 0.3 y 0.5. Los minerales en esta zona son principalmente una combinación de crisocola y calcosina, que pueden estar presentes en vetas y vetillas o como diseminados en la masa rocosa.

Aplicaciones del cobre El cobre es el metal no precioso con mejor conductividad eléctrica. Esto, unido a su ductilidad y resistencia mecánica, tanto a la atracción como a la corrosión, lo han convertido en el material más empleado para fabricar cables eléctricos. Asimismo, se emplean conductores de cobre en numerosos equipos eléctricos de rendimiento energético, como generadores, motores y transformadores. También son de cobre la mayoría de los cables telefónicos, los cuales además posibilitan el acceso a internet. Todos los equipos informáticos y de telecomunicaciones contienen cobre en mayor o menor medida en sus circuitos integrados, transformadores y cableado interno. Las fuentes de energía renovable serán cruciales para abastecer la creciente demanda de energía que acompañará a la continua industrialización del mundo. Una simple Aero turbina contiene más de una tonelada de cobre. Todos estos sistemas dependen en gran medida del cobre para transmitir la energía que generan con la máxima eficacia y el mínimo impacto medioambiental.

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Aplicaciones del molibdeno Sus características principales son durabilidad, resistencia y capacidad para soportar corrosión agresiva y altas temperaturas. El molibdeno es un metal que se usa como materia prima para obtener aleaciones, entre la que destacan los aceros más resistentes. Alrededor de las dos terceras partes de este metal se usa para ese fin, conocido como acero inoxidable, con contenidos de hasta un 6%. La aleación de acero soporta altas temperaturas y presiones siendo muy resistente, por lo que se utiliza en la construcción, para fabricar piezas de aviones y piezas forjadas de automóviles. El alambre de molibdeno se usa en tubos electrónicos, y el metal sirve también como electrodo en los hornos de vidrio. Entre otros usos, se tiene la superaleación que se obtiene en base a níquel, para obtener catalizadores que se usan en la remoción de azufre en la industria petrolera. Además, es también utilizado en el proceso industrial de los lubricantes (el disulfuro de molibdeno es resistente a altas temperaturas, reduce el desgaste y la fricción de las piezas de los motores, como se puede dar en los frenos de los automóviles), en la fabricación de revestimientos y solventes, en las industrias químicas (pigmentos para plásticos, pinturas y compuestos de caucho) y la electrónica (conductores eléctricos). El molibdeno también es considerado un material estratégico y tiene múltiples aplicaciones en la industria aeroespacial, automotriz, herramientas quirúrgicas, además de ser usado en la fabricación de ampolletas (filamento), pantallas de LCD, tratamiento de aguas e incluso en la aplicación de rayos láser.

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Operaciones unitarias (Flowsheet) Extracción del mineral En la extracción a rajo abierto primero se remueve el mineral desde el yacimiento usando explosivos. Luego entran en operación los cargadores frontales o las palas eléctricas, capaces de levantar de una sola vez más de cien toneladas. Su labor consiste en cargar los camiones con el material fragmentado por la tronadura.

Chancado Compañía Minera Cerro Colorado posee dos chancadores primarios, los cuales son alimentados por camiones con 48,000 toneladas por día de mineral. Estos chancadores (Fuller y Svedala) poseen un open side setting entre las 6” y 8”. El mineral chancado es llevado por correas transportadoras al sector de mineral grueso a un stock con una capacidad viva de 10,000 toneladas. Luego el material es transportado a las plantas 1 y 2 por correas transportadoras. Todo el material pasa por un harnero primario y, luego de una clasificación, por los chancadores secundarios, llegando a cinco harneros terciarios, lo que permite una clasificación del material bajo una malla 100 Tyler.

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Stock Pile El mineral chancado es llevado por correas transportadoras al sector de mineral gruesoa un stock con una capacidad viva de 10,000 toneladas.

Características Fundamentales • Almacenar el Mineral • Evita detener el Proceso

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Aglomerado La aglomeración se realiza en dos silos y un domo. Estos alimentan a cuatro tambores aglomeradores de 2.7 metros de diámetro y dos tambores de 2.9 metros de diámetro, donde el material se mezcla con agua y ácido sulfúrico. El mineral aglomerado es transportado por correas transportadoras móviles a las pilas de lixiviación.

Lixiviación en pilas Las pilas de lixiviación es el lugar donde se encuentra el material aglomerado ordenado para su posterior proceso. Bajo cada una de las pilas se instala una membrana plástica impermeable de alta densidad y espesor de 2 milímetros. El diseño de las pilas posee una inclinación de 2.5% de pendiente, lo que permite que la solución rica en cobre o PLS sea recolectada en canaletas y luego, tengan dirección a las piscinas.

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Tratamiento Biolixiviación La planta de procesos de Cerro Colorado es la primera en el mundo en ser diseñada desde su inicio para tratar minerales de óxidos y sulfuros por biolixiviación, una tecnología mucho más limpia que las tradicionales debido a que aprovecha la acción de una bacteria presente en forma natural en el mineral y permite consumir un volumen menor de agua y energía. Las bacterias que intervienen en los procesos de lixiviación son: ⮚ Autrótofas12 ⮚ Aeróbicas13 ⮚ Quimiosintéticas14

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Extracción por solvente La solución que resulta en la lixiviación es bombeada hacia los estanques de extracción por solvente donde se contacta en un circuito en contracorriente con una solución de reactivo orgánico, donde se alcanza una extracción de un 93% del cobre. La otra solución que es pobre en cobre denominada refino, la cual es enviada a las piscinas para su posterior re-utilización en el proceso de lixiviación. La solución rica en cobre (resina-cobre) es enviada hacia un electrolito puro de alta concentración, el que provoca una mejora en la concentración de cobre en la solución.

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Electro-obtención La solución electrolítica que contiene el cobre en forma de sulfato de cobre (Cu SO4) es llevada a las celdas de electro-obtención que son estanques rectangulares Estas Placas corresponden alternadamente a un ánodo y un cátodo. Los ánodos son placas de plomo que hacen las veces de polo positivo, ya que por éstos se introduce la corriente eléctrica, en tanto que los cátodos son placas de acero inoxidable, que corresponde al polo negativo, por donde sale la corriente.

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Mercado mundial del cobre En la cadena de la industria del cobre las empresas mineras como Codelco extraen el mineral desde los yacimientos y lo procesan para obtener un metal de alta pureza que venden a sus principales clientes, los fabricantes de semielaborados, quienes a su vez lo transformarán para ofrecerlo en forma atractiva a productores de artículos de consumo. ¿Qué otros países lo producen?

¿Cuántas compañías mineras de Cobre hay en Chile?

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¿Quiénes compran nuestros cátodos?

Paises compradores de cátodos y concentrado 2%

China Japón Corea del Sur Taiwan Brasil EE.UU. México Australia Italia Holanda Francia España Bélgica Paises diversos

2% 7%

3% 4% 37%

5% 2% 2% 5% 6% 4% 14%

8%

Precio del cobre desde 2017 a la fecha 2.92 2.91

2.91 2.9 2.89 2.88 2.87 2.86

2.87 2.86

2.85 2.84 2.83 2.82 2017

2018

2019

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En conclusión la metalurgia existen dos procesos de producción, hidrometalurgicos y pirometalurgicos. En este informe se abordó lo referente al primer proceso anteriormente nombrado, centrado en el proceso de la minera cerro colorado, la cual si bien posee un proceso hidrometalurgico que se divide en tres etapas principales disolución (lixiviación), concentración (SX) y precipitación (EW), destaca por tener un tratamiento de biolixiviacion oxido/sulfuro de manera eficiente. Lo cual permite posicionarse bien en medio de un país en el cual el 60% de producción de cobre (Cu) corre por parte de la flotación. Por otra parte, conocimos que en la mina cerro colorado procesa minerales mediante rajo abierto y produce 117.000 Ton de cátodos de cobre al año.

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Bibliografía -

http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2010/bmfcif954i/doc/bmfcif954i.pdf http://www.mch.cl/wp-content/uploads/sites/4/2015/01/MCH-403-17.pdf https://www.bnamericas.com/company-profile/es/compania-minera-cerr https://www.youtube.com/watch?v=VaRRoaZ6UtYo-colorado-ltda-cerro-colorado http://www.tesis.uchile.cl/tesis/uchile/2007/gonzalez_jw/sources/gonzalez_jw.pdf https://www.codelco.com/molibdeno/prontus_codelco/2011-06-03/224147.html https://www.codelco.com/comercio-mercado-del-cobre/prontus_codelco/2011-0603/223339.html https://es.wikipedia.org/wiki/Gran_Miner%C3%ADa_del_Cobre_en_Chile