Tesis Mineral

En el desarrollo de esta estrategia, minimizar costos es un factor relevante y, dentro de ello, las detenciones por tiempos de Mantenimiento o reparaciones en los equipos, son fundamentales en la productividad del proceso. Es imperativo entonces, optimizar las mantenciones preventivas, evitando y/o disminuyendo las detenciones programadas y no programadas de maquinarias, obteniendo así una mayor disponibilidad de operación en los equipos. Esto, resulta especialmente importante, en aquellos equipos que son críticos en el proceso productivo, por lo que el tiempo que estén detenidos, es crucial para la eficiencia del proceso.

2.1. Extracción del Mineral

División Andina cuenta con dos sistemas de extracción Mina Tajo abierto y Mina Subterránea , cuyo objetivo es extraer la roca con minerales (cobre) y otros elementos desde el macizo rocoso de la mina y enviarla a la planta, en forma eficiente y segura, para ser sometida al proceso de obtención del cobre y otros elementos.

Para ello, debe lograrse la fragmentación de la roca, de manera que pueda ser removida de su posición original, luego se debe cargar y transportar para ser procesada o depositada fuera de la mina como material suelto a una granulometría manejable.

La extracción del material se realiza siguiendo una secuencia de las siguientes fases: Perforación, Tronadura, Carguío y Transporte. El producto principal de este proceso es la entrega de mineral para ser procesado en la planta.

A continuación se presenta el diagrama del proceso productivo.

2.1.1. Chancado de la roca al mineral de cobre.

El mineral que proviene de las minas presenta una granulometría variada, desde partículas de menos de 1 mm hasta fragmentos mayores que 1 m de diámetro, por lo que el objetivo del chancado es reducir el tamaño de los fragmentos mayores hasta obtener un tamaño uniforme máximo de ½ pulgada (1,27 cm).

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.

2.1.2. Molienda del la Roca

Mediante la molienda, se continúa reduciendo el tamaño de las partículas que componen el mineral, para obtener una granulometría máxima de 180 micrones (0,18 mm), la que permite finalmente la liberación de la mayor parte de los minerales de cobre en forma de partículas individuales.

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.

2.1.3. 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. En ambos molinos el mineral se mezcla con agua para lograr una molienda homogénea y eficiente. La pulpa obtenida en la molienda es llevada a la etapa siguiente que es la flotación.

• Molino de Barra: 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. El material se va moliendo por la acción del movimiento de las barras que se encuentran libres y que caen sobre el mineral. El mineral molido continúa el proceso, pasando en línea al molino de bolas.

• Molino 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 bolas 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 .

2.1.4. Molienda SAG

Los molinos SAG (SemiAutóGenos ) son equipos de mayores dimensiones (36 x 15 pies, es decir, 11,0 m de diámetro por 4,6 m de ancho) y más eficientes que los anteriores. Gracias a su gran capacidad y eficiencia, acortan el proceso de chancado y molienda.

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.

La mayor parte del material molido en el SAG va directamente a la etapa siguiente, la flotación, es decir tiene la granulometría requerida bajo los 180 micrones, y una pequeña proporción debe ser enviado a un molino de bolas

2.1.5. La Flotación

La flotación es un proceso físico-químico que permite la separación de los minerales sulfurados de cobre y otros elementos como el molibdeno, del resto de los minerales que componen la mayor parte de la roca original. 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

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