NUEVAS HERRAMIENTAS DE INVESTIGACIONES APLICADOS PARA LA OPTIMIZACION DE LOS RESULTADOS EN LA CONCENTRADORA DE CERRO LINDO

Transcripción

1 NUEVAS HERRAMIENTAS DE INVESTIGACIONES APLICADOS PARA LA OPTIMIZACION DE LOS RESULTADOS EN LA CONCENTRADORA DE CERRO LINDO Ing. Gustavo De La Torre Guzmán COMPAÑÍA MINERA MILPO S.A.A. U.M. CERRO LINDO

2 UBICACIÓN CERRO LINDO Capacidad de 18,000 TPD Inicio de Operaciones: 2007 Ubicación: Ica, Perú msnm Producción : Plata, Zinc, Plomo y Cobre

3 UBICACIÓN DE LA PLANTA CONCENTRADORA PLANTA CONCENTRADORA CERRO LINDO (2,100 msnm) ESTACIÓN N 3 (1,495 msnm) ESTACIÓN N 2 (748 msnm) DEPOSITO DE RELAVE (2,095 msnm) Propiedad Minera Tubería Carretera SISTEMA DE BOMBEO (8 msnm) PLANTA DESALADORA (90 msnm)

4 MILPO EN CURVA DE COSTOS DE BROOK HUNT Cash Cost 2015 ($/tznc)* 1 Q 2 Q 3 Q 1,087 1,579 1,630 US$ 1,016/t Cerro Lindo Fuente: Datos Brook Hunt (enviados por Novos Negócios VM) Datos Milpo: RF 2015 (jul/15)

5 CAPITULO I: GEOMETALURGIA

6 GEOMETALURGIA Es una herramienta de investigación implementada en la Unidad Minera Cerro Lindo. Dicha Herramienta involucra a especialistas en el campo de la geología, la microscopía, la minería y la metalurgia extractiva para optimizar los procesos de explotación y beneficio de los minerales. La geometalurgia integra la información mineralógica, entonces hace uso intensivo de la mineralogía de procesos, que es un aspecto muy importante a considerar la comprensión de las relaciones que se dan entre mineral valioso y ganga mineral.

7 1.1 APLICACIONES AL MICROSCOPIO ESTUDIO Y ANÁLISIS POR MICROSCOPÍA CUANTITATIVA AL RELAVE GENERAL. De acuerdo a la TABLA N 01: Las pérdidas de Zinc en el relave final se deben mayormente a partículas mixtas de esfalerita que tiene G.L.=58.4% (menos de G.L.=70%) debido al amarre con otras especies mineralógicas. El Grado de Liberación de galena (PbS) es 48.5% y calcopirita (CuFeS 2 ) 50.04%; al ser menores a 70% indican que estas especies no se presentan libres. Entonces la pérdida de estos valores en los relaves finales se debería a falta de liberación MICROSCOPÍA CUALITATIVA AL RELAVE GENERAL De acuerdo a la FOTOGRAFÍA N 01 Y 02: Se aprecia que las pérdidas de Zinc, Cobre y Plomo en relave final son esfalerita asociada en mixtos con galena; la calcopirita presente está asociada a mixtos con pirita.

8 TABLA N 01: Microscopía óptica al relave final malla +200 Tipo de Muestra: relave final- malla +400 Fecha: composito mayo 2014 FOTOGRAFÍA N 01: Relave final: calcopirita en mixtos con pirita. ESPECIE No. Part.% Vol cp ef py gn GGs cp ef py gn GGs Parcial Libres PARTICULAS MIXTAS cp/py py/ggs gn/py ef/cp ef/cp/py % Volumetric Peso Especifico % Peso Grado de Liberacion FOTOGRAFÍA N 02: Relave final: mixtos de galena con esfalerita.

9 ESTUDIO Y ANÁLISIS POR MICROSCOPÍA CUANTITATIVA AL CONCENTRADO DE ZINC. De acuerdo a la TABLA N 02: La presencia de los mixtos frecuentes como el cobre en el concentrado de zinc que tiene G.L=58.2% y la galena con G.L=63.6%, esto nos indica que se tiene la opción de mejorar la liberación de estas especies mineralógicas por remolienda MICROSCOPÍA CUALITATIVA AL CONCENTRADO DE ZINC De acuerdo a la FOTOGRAFÍA N 03, 04 y 05: Se aprecia que las pérdidas por desplazamiento de cobre y plomo al concentrado de zinc, es por: esfalerita asociada en mixtos con galena y calcopirita.

10 FOTOGRAFÍA N 03: TABLA N 02: Microscopía óptica al concentrado de Zinc malla +200 Tipo de Muestra: Concentrado de zinc Fecha: Composito Mayo 2014 Concentrado de zinc: esfalerita en mixtos con galena y calcopirita. ESPECIE No. Part. % Vol cp ef py gn ef2 cp ef py gn ef Parcial Libres PARTICULAS MIXTAS cp/ef cp/py ef/gn py/ef py/gn cp/py/ef % Volumetrico Peso Especifico % Peso Grado de Liberacion FOTOGRAFÍA N 04: Concentrado de zinc: mixtos de esfalerita con galena. La poca galena mayormente se encuentra asociado a esfalerita. FOTOGRAFÍA N 05: Concentrado de zinc: esfalerita en mixtos con calcopirita y pirita.

11 ESTUDIO Y ANÁLISIS POR MICROSCOPÍA CUANTITATIVA AL CONCENTRADO DE COBRE. De acuerdo a la TABLA N 03: La presencia de los mixtos como la galena en el concentrado de cobre que tiene GL=30.2%, esto nos indica que esta especie mineralógica falta liberar por remolienda MICROSCOPÍA CUALITATIVA AL CONCENTRADO DE COBRE De acuerdo a la FOTOGRAFÍA N 06 y 07: Se aprecia que las pérdidas de recuperación de plomo por desplazamiento del plomo al concentrado de cobre, es por: galena asociada en mixtos con calcopirita.

12 TABLA N 03: Microscopía óptica al concentrado de Cobre malla +200 Tipo de Muestra Concentrado de Cu Fecha: Composito mayo-2014 FOTOGRAFÍA N 06: Concentrado de cobre: mixtos de galena con calcopirita ESPECIE No. Part. % Vol cp ef py gn cp ef py gn Parcial Libres PARTICULAS MIXTAS cp/ef cp/py ef/gn cp/gn py/ef py/gn ef/cp/py % Volumetrico Peso Especifico % Peso Grado de Liberacion FOTOGRAFÍA N 07: Concentrado de cobre: mixtos de esfalerita con galena y calcopirita.

13 CAPITULO II: APLICACIÓN DE LA OPTIMIZACIÓN DEL GRADO DE LIBERACIÓN A NIVEL INDUSTRIAL

14 2.1.- VIABLIDAD DEL DISEÑO DE UN MOLINO SECUNDARIO La granulometría del mineral menor a 44% malla -200, impide que se alcance nuestros objetivos generales y específicos. Basados los cálculos de malla granulométricos valorados del relave Bulk y relave final de la TABLA N 04 y 05 adjuntos se analiza que en mayor proporción se pierden valores en mallas gruesas de 70 y 100. Para esto se plantea el diseño de un molino de 16.5 x24 como secundario.

15 TABLA N 04: Análisis Granulométrico Valorado relave Bulk TABLA N 05: Granulométrico Valorado relave final

16 2.2.- Esquema propuesto de un molino secundario con celdas Flash y Zarandas de Alta Frecuencia. SK-240 SK-240 A flotación Bulk Faja N 11 Molino secundario Alimento Fresco Molino Primario II SK-240 2da Limpieza Bulk MEDIOS DE BULK Separacion Pb/Cu A SK-240

17 EFECTOS DE LA MOLIENDA SECUNDARIA a.- Se mejora el % pasante en malla -200 que es alimento a flotación Bulk y la liberación de la mayor cantidad de partículas mixtas como producto de la remolienda de la carga circulante al circuito. b.- Se comienza a reducir gradualmente las aberturas de las mallas de 0.3 a 0.23 mm en función al grado de liberación deseado. c.- En el Circuito de molienda primaria I el tonelaje se establece un mínimo de 5,000 TMSPD. Para lograr mejor liberación en este circuito y no forzar el equipo, parte de esta carga está absolviéndose por el molino primario II que viene operando en circuito abierto. d.- Es muy conocido operativamente que cuando se desea tener material más fino en la molienda una de las variables más efectivas es OPTIMIZAR el collar de bolas, este parámetro es sumamente importante realizarlo en forma controlada y debe ser analizada en forma constante para observar el impacto en la granulometría.

18 2.3.- RESULTADOS METALÚRGICOS Estudio y Análisis por Microscopía cuantitativa al alimento a flotación En la TABLA N 06 se evidencia que la muestra analizada que es alimento a flotación (U/S de la ZAF) indica que las especies mineralógicas presentes están en su gran mayoría libres todos superan el valor de G.L>70 lo que significa que son flotables.

19 TABLA N 06: Microscopía óptica al Alimento a flotación malla +200 Tipo de MueALIMENTO A FLOTACION Fecha: Composito mayo-2014 ESPECIE No. Part. % Vol cp ef py gn GGs ef2 cp ef py gn GGs ef Parcial Libr PARTICULAS MIXTAS cp/ef py/cp ef/gn py/gn GGs/ef cp/ef/gn % Volumetr Peso Especifico % Peso Grado de Liberacion

20 Microscopía cualitativa al alimento a flotación. Una descripción cualitativa bajo el microscopio de la muestra de alimento a flotación indica: La MENA de Zinc es esfalerita. La MENA de plomo es galena que aparece muy libre y frecuente en la malla 200 (74 micrones). Los valores de cobre observados son calcopiritas y no se apreciaron cobres grises.

21 Galería de fotografías del análisis microscópico cualitativo alimento a flotación FOTOGRAFÍA N 08: Alimento a flotación: presencia de galena, calcopirita y esfalerita libres. FOTOGRAFÍA N 09: Alimento a flotación: se distingue que la calcopirita se encuentra libre rodeado de piritas.

22 CAPITULO II - A: OPTIMIZACIÓN EN EL CIRCUITO DE FLOTACIÓN BULK Y ZINC

23 A-1.- CIRCUITO BULK Los molinos son reactores que cumplen las mismas condiciones de un acondicionador. Esto permitió que en la planta concentradora CERRO LINDO no se utilice acondicionador para el circuito Bulk, el cual es un ejemplo de cómo deben trabajar las concentradoras en nuestro país. Para la recuperación de los elementos metálicos de valor económico como son el Cu y Pb, se realizó estudios análisis granulométrico de la pulpa de cabeza a la flotación Rougher y en paralelo del relave de la 1ra. Limpieza, se valora los elementos y se determina la distribución por mallas. Los valores de plomo se aprecian en el GRÁFICO N 01. Los análisis nos hicieron elegir que la mejor opción es de alimentar la pulpa de mineral a la celda flash de descarga de la molienda primaria y secundaria, para que el plomo grueso tenga una nueva opción de flotar. Ver el GRÁFICO N 02.

24 GRÁFICO N 02: Esquema de molienda primaria y secundaria con celdas flash GRÁFICO N 01: Calidad de Pb(%) vs #mallas SK-240 SK-240 Flotacion Bulk Flotacion Bulk Faja N 11 Faja N 10 Molino secundario Molino Primario II SK-240 2da Limpieza Bulk Molino Primario I MEDIOS DE BULK Separacion Pb/Cu 4 A SK-240

25 A-2.- CIRCUITO ZINC Según los resultados de las pruebas metalúrgicas realizadas en nuestro laboratorio de investigación se identificó experimentalmente que la esfalerita tiene alta cinética de flotación en el corto tiempo de residencia de la etapa de flotación Rougher donde se recupera más del 90% de Zinc. Con estos resultados favorables hallados se toma de decisión de eliminar los acondicionadores convirtiéndolos en celdasacondicionadores (relave Bulk), eliminándose los altos costos por mantenimiento e ineficiencia de estos equipos desde su arranque. Ver TABLA N 07.

26 TABLA N 07: Cinética de flotación de zinc

27 A.3.- Estadística de la metalurgia de los concentrados después de la optimización de los circuitos TABLA N 08: Estadística Metalurgia del Cobre

28 COBRE TOTAL RECUPERABLE En la Planta Concentradora CERRO LINDO, se lograría recuperar hasta un 90% de Cobre, En caso de ser una planta Mono-metálica. Según este diagrama observamos que actualmente, la recuperación bordea un 86% Cu, pero el Cobre se desplaza en los concentrados de Pb y Zn, en 1%Cu y 3%Cu respectivamente. * Datos tomados: 01/07/2015 al 31/07/2015.

29 TABLA N 09: Estadística Metalurgia del Plomo

30 TABLA N 10: Estadística Metalurgia del Zinc

31 Valor U$$/TMS de conc.pb Valor U$$/TMS de conc.cu Valor U$$/TMS de conc.zn A Valorización de los concentrados en función de la calidad GRÁFICO N 03: Valor U$$/TMS de conc.pb VS. Calidad Pb (%) GRÁFICO N 04: Valor U$$/TMS de conc.cu VS. Calidad Cu (%) GRÁFICO N 05: Valor U$$/TMS de conc. Zn VS. Calidad Zn (%) 1425 Valor U$$/TMS de conc.pb vs. calidad Pb(%) 440 Valor U$$/TMS de conc.cu vs. calidad Cu(%) 450 Valor U$$/TMS de conc.zn vs. calidad Zn(%) calidad Pb(%) calidad Cu(%) calidad Zn(%) Por el incremento en la calidad del concentrado de Pb de 64% a 66% como meta objetivo en la concentradora se tiene una ganancia de U$$/TMS Por el incremento en la calidad del concentrado de Cu de 25% a 26% como meta objetivo en la concentradora se tiene una ganancia de U$$/TMS. Por el incremento en la calidad del concentrado de Cu de 56% a 58% como meta objetivo en la concentradora se tiene una ganancia de U$$/TMS.

32 CAPITULO III: INCREMENTO DE TONELAJE DE TRATAMIENTO

33 3.1.- OPTIMIZACIÓN DE LOS MOLINOS Para lograr nuestro objetivo, hemos realizado trabajos de optimización de molienda en base a modelos matemáticos utilizados en todo el mundo y en particular en el SIM de Chile liderado por el Dr. Sepúlveda, titulado Moly-cop Tools Versión 3.0 recientemente actualizado por su autor al año ANTECEDENTES El tonelaje a procesar por cada molino: Molino Primario II = 360 TMH/hr*. Molino Primario I = 275 TMH/hr*. * toneladas húmedas, considerando 1.5 %H CÁLCULO DE VARIABLES PARA INCREMENTAR EL TONELAJE EN LOS MOLINOS PRIMARIOS. Para realizar la simulación de incremento de tonelaje en el molino se realizaron las siguientes actividades: Evaluación y determinación de las condiciones de operación del molino de acuerdo a la aplicación de la Ley de Bond.

34 3.3.1 EVALUACIÓN A CONDICIONES NORMALES DE OPERACIÓN DEL MOLINO PRIMARIO II REDUCIENDO EL F80 DEL MOLINO PRIMARIO II INCREMENTANDO EL P80 EN LA DESCARGA DEL MOLINO PRIMARIO II Moly-Cop Tools TM (Version 3.0) BOND'S LAW APPLICATION Estimation of a Conventional Ball Mill Grinding Capacity RemarksMOLINO PRIMARIO II Moly-Cop Tools TM (Version 3.0) BOND'S LAW APPLICATION Estimation of a Conventional Ball Mill Grinding Capacity RemarksMOLINO PRIMARIO II Moly-Cop Tools TM (Version 3.0) BOND'S LAW APPLICATION Estimation of a Conventional Ball Mill Grinding Capacity RemarksMOLINO PRIMARIO II GRINDING TASK : Ore Work Index, kwh (net)/metric ton Specific Energy, kwh/ton 8.43 Feed Size, F80, microns 8500 Net Power Available, kw 2686 Product Size, P80, microns Number of Mills for the Task 1 Total Plant Throughput, ton/hr 354 Net kw / Mill 2686 Mill MILL DIMENSIONS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kw 2199 Balls Eff. Diamet Eff. Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 0 Overfilling ft ft % Critical Filling,% Filling,%urry Filling, Angle, ( ) 487 Slurry Net Total L/D rpm 10.0 % Losses Gross Total % Solids in the Mill Charge Mill Charge Weight, tons Apparent Ore Density, ton/m Volume, Ball Slurry Density Slurry Density, ton/m m3 Charge Interstitial bove Ball ton/m3 Balls Density, ton/m GRINDING TASK : Ore Work Index, kwh (net)/metric ton Specific Energy, kwh/ton 7.65 Feed Size, F80, microns 3500 Net Power Available, kw 2686 Product Size, P80, microns Number of Mills for the Task 1 Total Plant Throughput, ton/hr 390 Net kw / Mill 2686 Mill MILL DIMENSIONS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kw 2199 Balls Eff. Diamet Eff. Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 0 Overfilling ft ft % Critical Filling,% Filling,%urry Filling, Angle, ( ) 487 Slurry Net Total L/D rpm 10.0 % Losses Gross Total % Solids in the Mill Charge Mill Charge Weight, tons Apparent Ore Density, ton/m Volume, Ball Slurry Density Slurry Density, ton/m m3 Charge Interstitial bove Ball ton/m3 Balls Density, ton/m GRINDING TASK : Ore Work Index, kwh (net)/metric ton Specific Energy, kwh/ton 6.70 Feed Size, F80, microns 3500 Net Power Available, kw 2686 Product Size, P80, microns Number of Mills for the Task 1 Total Plant Throughput, ton/hr 446 Net kw / Mill 2686 Mill MILL DIMENSIONS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kw 2199 Balls Eff. Diamet Eff. Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 0 Overfilling ft ft % Critical Filling,% Filling,%urry Filling, Angle, ( ) 487 Slurry Net Total L/D rpm 10.0 % Losses Gross Total % Solids in the Mill Charge Mill Charge Weight, tons Apparent Ore Density, ton/m Volume, Ball Slurry Density Slurry Density, ton/m m3 Charge Interstitial bove Ball ton/m3 Balls Density, ton/m Trabajando con las condiciones de: F80=8500um P80=172um Tratamiento al molino de 354 Ton/hr. Reduciendo el F80 en 3500um del molino primario II se incrementa el tratamiento al molino en 390Ton/hr. Finalmente al aumentar el P80= 211um al producto del molino primario II se incrementa el tratamiento al molino a 405Ton/hr

35 3.3.4 EVALUACIÓN A CONDICIONES NORMALES DE OPERACIÓN DEL MOLINO PRIMARIO I REDUCIENDO EL F80 DEL MOLINO PRIMARIO I INCREMENTANDO EL P80 EN LA DESCARGA DEL MOLINO PRIMARIO I Moly-Cop Tools TM (Version 3.0) BOND'S LAW APPLICATION Estimation of a Conventional Ball Mill Grinding Capacity RemarksMOLINO PRIMARIO II Moly-Cop Tools TM (Version 3.0) BOND'S LAW APPLICATION Estimation of a Conventional Ball Mill Grinding Capacity RemarksMOLINO PRIMARIO I Moly-Cop Tools TM (Version 3.0) BOND'S LAW APPLICATION Estimation of a Conventional Ball Mill Grinding Capacity RemarksMOLINO PRIMARIO I GRINDING TASK : Ore Work Index, kwh (net)/metric ton Specific Energy, kwh/ton 8.26 Feed Size, F80, microns 7500 Net Power Available, kw 2014 Product Size, P80, microns Number of Mills for the Task 1 Total Plant Throughput, ton/hr 271 Net kw / Mill 2014 Mill MILL DIMENSIONS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kw 1649 Balls Eff. Diamet Eff. Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 0 Overfilling ft ft % Critical Filling,% Filling,%urry Filling, Angle, ( ) 365 Slurry Net Total L/D rpm 10.0 % Losses Gross Total % Solids in the Mill Charge Mill Charge Weight, tons Apparent Ore Density, ton/m Volume, Ball Slurry Density Slurry Density, ton/m m3 Charge Interstitial bove Ball ton/m3 Balls Density, ton/m GRINDING TASK : Ore Work Index, kwh (net)/metric ton Specific Energy, kwh/ton 7.59 Feed Size, F80, microns 3500 Net Power Available, kw 2014 Product Size, P80, microns Number of Mills for the Task 1 Total Plant Throughput, ton/hr 295 Net kw / Mill 2014 Mill MILL DIMENSIONS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kw 1649 Balls Eff. Diamet Eff. Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 0 Overfilling ft ft % Critical Filling,% Filling,%urry Filling, Angle, ( ) 365 Slurry Net Total L/D rpm 10.0 % Losses Gross Total % Solids in the Mill Charge Mill Charge Weight, tons Apparent Ore Density, ton/m Volume, Ball Slurry Density Slurry Density, ton/m m3 Charge Interstitial bove Ball ton/m3 Balls Density, ton/m GRINDING TASK : Ore Work Index, kwh (net)/metric ton Specific Energy, kwh/ton 7.34 Feed Size, F80, microns 3500 Net Power Available, kw 2014 Product Size, P80, microns Number of Mills for the Task 1 Total Plant Throughput, ton/hr 305 Net kw / Mill 2014 Mill MILL DIMENSIONS AND OPERATING CONDITIONS : Power, kw 1649 Balls Eff. Diamet Eff. Length Mill Speed Charge Balls Interstitial Lift 0 Overfilling ft ft % Critical Filling,% Filling,%urry Filling, Angle, ( ) 365 Slurry Net Total L/D rpm 10.0 % Losses Gross Total % Solids in the Mill Charge Mill Charge Weight, tons Apparent Ore Density, ton/m Volume, Ball Slurry Density Slurry Density, ton/m m3 Charge Interstitial bove Ball ton/m3 Balls Density, ton/m Trabajando con las condiciones de: F80=7500um P80=165um tratamiento al molino de 271 Ton/hr. Reduciendo el F80 en 3500um del molino primario I se incrementa el tratamiento al molino en 295Ton/hr. Finalmente al aumentar el P80= 174um al producto del molino primario I se incrementa el tratamiento al molino a 305Ton/hr.

36 3.3.6 EVALUACIÓN A LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN. Para el incremento de tonelaje a los molinos se evaluaron los parámetros de operación de chancado secundario-terciario con el objetivo de reducir el P80. En esta área se optimizo y estandarizo los parámetros como se menciona a continuación CHANCADO SECUNDARIO- TERCIARIO Por los análisis de simulación en las plantillas del Moly-Cop en los diferentes escenarios, se reduce el P80 de un promedio mensual 8024 micras que se calcularon en el año 2013 a un promedio de 5550 micras que se calcularon en el año 2014, Actualmente tenemos un promedio de 3450 micras. Para esta reducción del P80 se realizaron cambios en las mallas de configuración en la zaranda secundaria y terciaria de acuerdo a los resultados de los análisis y evaluación metalúrgica. Ver GRÁFICA N 06

37 GRÁFICO N 06: P80 del Chancado Secundario y Terciario Se nota en el gráfico una fuerte variación del P80 durante los años 2013 y 2014, comparado con los P80 actuales.

38 Evaluación Económica???????? HERRAMIENTAS DE EVALUACION : VAN TIR

39 CONCLUSIONES La geometalurgia hoy es una herramienta muy importante que debe implementarse en todas las plantas concentradoras por los beneficios que nos permite generar como en este caso para beneficio de la Cía. y el País. ES POSIBLE JUSTIFICAR PROYECTOS DE ALTA RENTABILIZAD SI LOGRAMOS DOMINAR LAS HERRAMIENTAS DE EVALUACION ECONOMICA Y FINANCIERA de los proyectos en forma integral. Se incremento la Recuperación de Cu desde 66.00% (año-2008), hasta 86.10% (año-2015), con leyes de cabeza de Cu 0.59%(año-2008) y 0.73 %(año-2015). Se incremento la Recuperación de Pb desde 65.45% (año-2008), hasta 75.73% (año-2015), con leyes de cabeza de Pb 0.58 %(año-2008) y 0.29 %(año-2015) Se incremento la Recuperación de Zinc desde 86.77% (año-2007), hasta 94.72% (año-2015), con leyes de cabeza de Zinc 4.4%(año-2007) y 3.19%(año-2015). Es posible incrementar el tonelaje en un 17% con el mismo equipamiento.

40 GRACIAS.