¿En qué consiste el proceso de chancado? Para lograr el tamaño deseado de ½ pulgada, en el proceso del chancado se utiliza la combinación de tres equipos en línea que van reduciendo el tamaño de los fragmentos en etapas, las que se conocen como etapa primaria, etapa secundaria y terciaria. En la etapa primaria, el chancador primario reduce el tamaño máximo de los fragmentos a 8 pulgadas de diámetro. En la etapa secundaria, el tamaño del material se reduce a 3 pulgadas. En la etapa terciaria, el material mineralizado logra llegar finalmente a ½ pulgada.
Molienda:
¿En qué consiste el proceso de molienda? El proceso de la molienda se realiza utilizando grandes equipos giratorios o molinos de forma cilíndrica, en dos formas diferentes: molienda convencional o molienda SAG. En esta etapa, al material mineralizado se le agregan agua en cantidades suficientes para formar un fluido lechoso y los reactivos necesarios para realizar el proceso siguiente que es la flotación.
-Molienda convencional : La molienda convencional se realiza en dos etapas, utilizando molino de barras y molino de bolas, respectivamente, aunque en las plantas modernas sólo se utiliza el segundo.
Molienda de barras : Este equipo tiene en su interior barras de acero de 3,5 pulgadas de diámetro que son los elementos de molienda. El molino gira con el material proveniente del chancador terciario que llega continuamente por una correa transportadora. en línea al molino de bolas.
Molienda de bolas: Este molino, cuyas dimensiones son 16 x 24 pies (es decir, 4,9 m de diámetro por
7,3 m de ancho), está ocupado en un 35% de su capacidad por bola de acero de 3,5 pulgadas de
diámetro, las cuales son los elementos de molienda. En un proceso de aproximadamente 20 minutos, el
80% del mineral es reducido a un tamaño máximo de 180 micrones.
Molienda SAG : El mineral se recibe directamente desde el chancador primario (no del terciario
como en la molienda convencional) con un tamaño cercano a 8 pulgadas (20 cm, aproximadamente) y se
mezcla con agua y cal. Este material es reducido gracias a la acción del mismo material mineralizado
presente en partículas de variados tamaños (de ahí su nombre de molienda semi autógena) y por la
acción de numerosas bolas de acero, de 5 pulgadas de diámetro, que ocupan el 12% de su capacidad.
Dados el tamaño y la forma del molino, estas bolas son lanzadas en caída libre cuando el molino gira,
logrando un efecto conjunto de chancado y molienda más efectivo y con menor consumo de energía
por lo que, al utilizar este equipo, no se requieren las etapas de chancado
secundario ni terciario.
¿En qué consiste el proceso de molienda? El proceso de la molienda se realiza utilizando grandes equipos giratorios o molinos de forma cilíndrica, en dos formas diferentes: molienda convencional o molienda SAG. En esta etapa, al material mineralizado se le agregan agua en cantidades suficientes para formar un fluido lechoso y los reactivos necesarios para realizar el proceso siguiente que es la flotación.
-Molienda convencional : La molienda convencional se realiza en dos etapas, utilizando molino de barras y molino de bolas, respectivamente, aunque en las plantas modernas sólo se utiliza el segundo.
Molienda de barras : Este equipo tiene en su interior barras de acero de 3,5 pulgadas de diámetro que son los elementos de molienda. El molino gira con el material proveniente del chancador terciario que llega continuamente por una correa transportadora. en línea al molino de bolas.
Molienda de bolas: Este molino, cuyas dimensiones son 16 x 24 pies (es decir, 4,9 m de diámetro por
7,3 m de ancho), está ocupado en un 35% de su capacidad por bola de acero de 3,5 pulgadas de
diámetro, las cuales son los elementos de molienda. En un proceso de aproximadamente 20 minutos, el
80% del mineral es reducido a un tamaño máximo de 180 micrones.
Molienda SAG : El mineral se recibe directamente desde el chancador primario (no del terciario
como en la molienda convencional) con un tamaño cercano a 8 pulgadas (20 cm, aproximadamente) y se
mezcla con agua y cal. Este material es reducido gracias a la acción del mismo material mineralizado
presente en partículas de variados tamaños (de ahí su nombre de molienda semi autógena) y por la
acción de numerosas bolas de acero, de 5 pulgadas de diámetro, que ocupan el 12% de su capacidad.
Dados el tamaño y la forma del molino, estas bolas son lanzadas en caída libre cuando el molino gira,
logrando un efecto conjunto de chancado y molienda más efectivo y con menor consumo de energía
por lo que, al utilizar este equipo, no se requieren las etapas de chancado
secundario ni terciario.
Flotación :
La pulpa proveniente de la molienda, que tiene ya incorporados los reactivos necesarios para la flotación, se introduce en unos receptáculos como piscinas, llamados celdas de flotación. Desde el fondo de las celdas, se hace burbujear aire y se mantiene la mezcla en constante agitación para que el proceso sea intensivo.
Los reactivos que se incorporan en la molienda tienen diferentes naturalezas y cumplen diferentes funciones:
· Reactivos espumantes: tienen como objetivo el producir burbujas resistentes.
· Reactivos colectores: tienen la misión de impregnar las partículas de sulfuros de cobre y de molibdeno para que se separen del agua (efecto hidrófobo) y se peguen en las burbujas.
· Reactivos depresantes: destinados a provocar el efecto inverso al de los reactivos colectores para evitar la recolección de otros minerales como la pirita, que es un sulfuro que no tiene cobre.
· Otros aditivos: como la cal sirven para estabilizar la acidez de la mezcla en un valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado para que ocurra todo el proceso de flotación.
-.Las burbujas arrastran consigo los minerales sulfurados hacia la superficie, donde rebasan por el borde de la celda hacia canaletas que las conducen hacia estanques especiales, desde donde esta pulpa es enviada a la siguiente etapa. El proceso es reiterado en varios ciclos, de manera que cada ciclo va produciendo un producto cada vez más concentrado. En uno de estos ciclos, se realiza un proceso especial de flotación para recuperar el molibdeno, cuyo concentrado alcanza una ley de 49% de molibdenita (MoS2).
Luego de varios ciclos en que las burbujas rebasan el borde de las celdas, se obtiene el concentrado, en el cual el contenido de cobre ha sido aumentado desde valores del orden del 1% (originales en la roca) a un valor de hasta 31% de cobre total. El concentrado final es secado mediante filtros y llevado al proceso de fundición.
La pulpa proveniente de la molienda, que tiene ya incorporados los reactivos necesarios para la flotación, se introduce en unos receptáculos como piscinas, llamados celdas de flotación. Desde el fondo de las celdas, se hace burbujear aire y se mantiene la mezcla en constante agitación para que el proceso sea intensivo.
Los reactivos que se incorporan en la molienda tienen diferentes naturalezas y cumplen diferentes funciones:
· Reactivos espumantes: tienen como objetivo el producir burbujas resistentes.
· Reactivos colectores: tienen la misión de impregnar las partículas de sulfuros de cobre y de molibdeno para que se separen del agua (efecto hidrófobo) y se peguen en las burbujas.
· Reactivos depresantes: destinados a provocar el efecto inverso al de los reactivos colectores para evitar la recolección de otros minerales como la pirita, que es un sulfuro que no tiene cobre.
· Otros aditivos: como la cal sirven para estabilizar la acidez de la mezcla en un valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado para que ocurra todo el proceso de flotación.
-.Las burbujas arrastran consigo los minerales sulfurados hacia la superficie, donde rebasan por el borde de la celda hacia canaletas que las conducen hacia estanques especiales, desde donde esta pulpa es enviada a la siguiente etapa. El proceso es reiterado en varios ciclos, de manera que cada ciclo va produciendo un producto cada vez más concentrado. En uno de estos ciclos, se realiza un proceso especial de flotación para recuperar el molibdeno, cuyo concentrado alcanza una ley de 49% de molibdenita (MoS2).
Luego de varios ciclos en que las burbujas rebasan el borde de las celdas, se obtiene el concentrado, en el cual el contenido de cobre ha sido aumentado desde valores del orden del 1% (originales en la roca) a un valor de hasta 31% de cobre total. El concentrado final es secado mediante filtros y llevado al proceso de fundición.
Fundición :
Primera Etapa : Recepción Y Muestreo : El concentrado proveniente de la planta se almacena en canchas, desde donde se obtienen muestras que son sometidas análisis de laboratorio para determinar los contenidos de cobre, hierro, azufre, sílice y la humedad, información que es fundamental para iniciar el proceso de fusión. El contenido máximo de humedad es de 8%, ya que con valores superiores, el concentrado se comporta como barro difícil de manipular y exige más energía para la fusión.
De acuerdo con los resultados de los contenidos de cobre, el material se clasifica y almacena en silos, desde donde se despacha a los hornos de fundición de acuerdo a las mezclas que se determinen.
Segunda Etapa : Proceso de Fusión : En la fusión el concentrado de cobre es sometido a altas temperaturas (1.200 ºC) para lograr el cambio de estado de sólido a líquido. Al pasar al estado líquido, los elementos que componen los minerales presentes en el concentrado se separan según su peso, quedando los más livianos en la parte superior del fundido, mientras que el cobre, que es más pesado se concentra en la parte baja. De esta forma es posible separar ambas partes vaciándolas por vías distintas.
Tradicionalmente la fusión puede realizarse de dos maneras, utilizando dos tipos de hornos: el horno de reverbero para la fusión tradicional y el convertidor modificado Teniente (CMT) que realiza en una sola operación la fusión y la conversión. En las divisiones de Codelco no se utiliza el horno de reverbero, sino que solo se realiza el proceso de fusión-conversión, utilizando el convertidor modificado Teniente.
El convertidor Teniente tiene un sistema de cañerías en el interior, las cuales insuflan aire enriquecido con oxígeno, el cual permite la oxidación del hierro y del azufre presentes en los minerales que constituyen el concentrado. El hierro forma magnetita, que se concentra en la escoria, y el azufre forma gases (monóxidos y dióxidos) los cuales son evacuados a través de gigantescas chimeneas, junto a otros gases, donde son captados en gran parte para producir ácido sulfúrico (H2SO4).
En el convertidor Teniente también los elementos se concentran en fases, de acuerdo a su peso:
Metal blanco : corresponde a la parte más pesada del material fundido y que se encuentra en la parte baja del convertidor. Contiene un 70% a 75% de cobre.
Primera Etapa : Recepción Y Muestreo : El concentrado proveniente de la planta se almacena en canchas, desde donde se obtienen muestras que son sometidas análisis de laboratorio para determinar los contenidos de cobre, hierro, azufre, sílice y la humedad, información que es fundamental para iniciar el proceso de fusión. El contenido máximo de humedad es de 8%, ya que con valores superiores, el concentrado se comporta como barro difícil de manipular y exige más energía para la fusión.
De acuerdo con los resultados de los contenidos de cobre, el material se clasifica y almacena en silos, desde donde se despacha a los hornos de fundición de acuerdo a las mezclas que se determinen.
Segunda Etapa : Proceso de Fusión : En la fusión el concentrado de cobre es sometido a altas temperaturas (1.200 ºC) para lograr el cambio de estado de sólido a líquido. Al pasar al estado líquido, los elementos que componen los minerales presentes en el concentrado se separan según su peso, quedando los más livianos en la parte superior del fundido, mientras que el cobre, que es más pesado se concentra en la parte baja. De esta forma es posible separar ambas partes vaciándolas por vías distintas.
Tradicionalmente la fusión puede realizarse de dos maneras, utilizando dos tipos de hornos: el horno de reverbero para la fusión tradicional y el convertidor modificado Teniente (CMT) que realiza en una sola operación la fusión y la conversión. En las divisiones de Codelco no se utiliza el horno de reverbero, sino que solo se realiza el proceso de fusión-conversión, utilizando el convertidor modificado Teniente.
El convertidor Teniente tiene un sistema de cañerías en el interior, las cuales insuflan aire enriquecido con oxígeno, el cual permite la oxidación del hierro y del azufre presentes en los minerales que constituyen el concentrado. El hierro forma magnetita, que se concentra en la escoria, y el azufre forma gases (monóxidos y dióxidos) los cuales son evacuados a través de gigantescas chimeneas, junto a otros gases, donde son captados en gran parte para producir ácido sulfúrico (H2SO4).
En el convertidor Teniente también los elementos se concentran en fases, de acuerdo a su peso:
Metal blanco : corresponde a la parte más pesada del material fundido y que se encuentra en la parte baja del convertidor. Contiene un 70% a 75% de cobre.
Escoria : es la parte más liviana del fundido, la cual se envía de vuelta al horno de reverbero o a hornos destinados a limpieza de escoria para recuperar el contenido de cobre que aún le queda.
Tercera etapa: Proceso de Conversión : El convertidor Peirce-Smith consiste en un reactor cilíndrico de 4,5 m de diámetro por 11 m de largo, aproximadamente, donde se procesan separadamente el eje proveniente del horno de reverbero y el metal blanco proveniente del convertidor Teniente. Este es un proceso cerrado, es decir, una misma carga es tratada y llevada hasta el final, sin recarga de material. Finamente se obtiene cobre blister, con una pureza de 96% de cobre.
Cuarta Etapa : Proceso de Pirorrefinacion : Mediante la pirorrefinacion o refinación a fugo se incrementa la pureza del cobre blister obtenido de la conversión. Consiste en eliminar el porcentaje del oxigeno presente el este tipo de cobre, llegando a concentraciones de 99.7 % de cobre. Este es un proceso especial que se aplica en algunas fundiciones, como en la fundición de caletones, donde el cobre blister es sometido a un proceso final de refinación de horno basculante, mediante la introducción de troncos de eucaliptos. En este caso, la ignición de la madera permite captar el oxigeno que contiene el cobre blister como impureza y lo trasforma en anhídrido carbónico (CO2), que es liberado a la atmósfera. De esta manera, la pureza del cobre se incrementa a 99.7% y el producto se denomina cobre RAF (refinado de fuego). El cobre RAF es moldeado en placas gruesas, de forma de ánodos de un peso aprox. De 225kg , el cual es enviado al proceso de electrorefinacion o vendido directamente de diversas formas.
Electrorefinación: Mediante la electrorrefinacion se trasforman los ánodos producidos en el proceso de fundición a cátodos de cobre electrolito de alta pureza.
Primera etapa. La electrolisis: una migración de cationes y aniones.
Este Proceso de electrorrefinacion se basa en las características y beneficios que ofrece el fenómeno químico de la electrolisis, que permite refinar el cobre anódico (andado) mediante la aplicación de la corriente eléctrica, obteniéndose cátodos de cobre de alta pureza (99.99%), los que son altamente valorados en en el mercado del cobre.
Segunda etapa: Cosecha de Cátodos :
Una vez terminado el proceso de refinación del cobre por electrolisis, cada 10 días los cátodos son sacados de las celdas y se examinan cuidadosamente para asegurar la calidad, descartandose todos aquellos que tengan algún defecto.
Los cátodos seleccionados son pesados y embalados para su posterior despacho.
Primera etapa. La electrolisis: una migración de cationes y aniones.
Este Proceso de electrorrefinacion se basa en las características y beneficios que ofrece el fenómeno químico de la electrolisis, que permite refinar el cobre anódico (andado) mediante la aplicación de la corriente eléctrica, obteniéndose cátodos de cobre de alta pureza (99.99%), los que son altamente valorados en en el mercado del cobre.
Segunda etapa: Cosecha de Cátodos :
Una vez terminado el proceso de refinación del cobre por electrolisis, cada 10 días los cátodos son sacados de las celdas y se examinan cuidadosamente para asegurar la calidad, descartandose todos aquellos que tengan algún defecto.
Los cátodos seleccionados son pesados y embalados para su posterior despacho.
Roberto Guerra - Francisco López
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