Memoria Guillermo Riffo Final - Copia - Copia

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  • MODELACION EMPIRICA DE RECUPERACION Y LEY DE

    CONCENTRADO, PLANTA FLOTACION CONVENCIONAL

    DIVISION EL TENIENTE, CODELCO CHILE.

    Guillermo Sebastin Riffo Gonzlez

    Informe de Memoria de Ttulo

    para optar al Ttulo de

    Ingeniero Civil Metalrgico

    Diciembre 2011

    Profesor Patrocinante Dr. Christian Goi

    Ingeniero Supervisor Claudia Garrido Stuardo

    UNIVERSIDAD DE CONCEPCIN Facultad de Ingeniera Departamento Ingeniera Civil Metalrgica

  • 2

    Resumen.

    El objetivo de la presente memoria de ttulo es desarrollar un modelo

    que permita simular el proceso de la planta concentradora convencional para

    estimar los resultados metalrgicos, recuperacin, ley de cobre en el

    concentrado y ley de cobre en la cola; y simular distintos escenarios de

    proceso e identificar los que permitan mejorar el resultado global. Los modelos

    desarrollados fueron para la recuperacin y ley de concentrado de cada etapa

    involucrada en la concentradora Coln (Sewell, Coln y Retratamiento).

    La metodologa utilizada consisti en analizar los datos del ao 2010

    basados en los balances diarios entregados por la Unidad de Control de

    Calidad, la que se complemento con informacin de los informes de rutina. Se

    analizaron los datos para determinar que variables utilizar en cada modelo.

    Primero se realiz una matriz de correlacin, luego se agruparon los datos en

    rangos para analizar el valor medio, mnimo y mximo de cada rango,

    posteriormente se graficaron los valores medios de cada rango y se realiz un

    suavizado de datos para determinar el tipo de relacin existente entre las

    variables.

    El modelo que mejor se ajust a los datos fue el de recuperacin para la

    etapa de Retratamiento, con un error medio de 0,18%.

    El escenario que arroj los mejores resultados fue en el que se

    procesaba de forma independiente la escoria y la pulpa proveniente de Sewell,

    obtenindose una recuperacin de mineral de 99,352% y una ley de cobre en

    el concentrado de 25,824%.

  • 3

    Nomenclatura.

    CuNS: Cobre no sulfurado.

    CuT: Cobre total.

    HLE: Horno limpieza de Escoria.

    Hp: Horse Power, unidad de potencia.

    Km: Kilmetros.

    kt/a: Kilo Toneladas por ao.

    Kt/d: Kilo Toneladas por da.

    Max: Mximo.

    Min: Mnimo.

    pH: Se refiere al grado de acidez o basicidad de una solucin, el cual se mide

    por la concentracin del in hidrgeno en sta. Se expresa en valores que van

    desde 0 a 14.

    Prom: Promedio.

    P80: Abertura del tamiz en micrones, que deja pasar el 80 % en peso de las

    partculas.

    SAG: Semiautgeno.

    TMF: Tonelada mtrica fina.

    TMS: Tonelada mtrica seca.

    UCC: Unidad Control de Calidad.

    m: Micrones, 10-6 metros.

    %R: Porcentaje de Recuperacin.

    %+100#: % +100 mallas Tyler.

  • 4

    1. INTRODUCCIN. .................................................................................................... 6

    1.1 Justificacin. ...................................................................................................... 6

    1.2 Estado del Arte ................................................................................................. 6

    1.3 Objetivo. ............................................................................................................. 8

    1.3.1 Objetivo General. ..................................................................................... 8

    1.3.2 Objetivos Especficos. ............................................................................. 8

    1.3.3 Escenarios a simular. .............................................................................. 8

    2. ANTECEDENTES GENERALES DIVISIN EL TENIENTE. ............................. 9

    2.1 Caracterizacin planta concentradora convencional. ......................... 11

    2.1.1 Flotacin Coln (alcalina). ................................................................... 13

    2.1.2 Flotacin Sewell (cida). ...................................................................... 14

    2.1.3 Flotacin de Escoria. ............................................................................. 15

    3. MARCO TERICO. ................................................................................................ 17

    3.1 Descripcin Proceso de Flotacin. ............................................................ 17

    3.1.1 Balance de Masa. ................................................................................... 19

    3.1.2 Recuperacin. .......................................................................................... 20

    3.2 Software Metsim. ........................................................................................... 21

    3.2.1 Lenguaje APL. .......................................................................................... 21

    3.3 Econometra. ................................................................................................... 23

    4. DESARROLLO. ....................................................................................................... 24

    4.1 Metodologa de Trabajo. .............................................................................. 24

    4.2 Variables. .......................................................................................................... 26

    4.2.1 Variables de entrada: ........................................................................... 26

    4.2.2 Variables de salida: ............................................................................... 26

    4.3 Determinacin de variables a modelar. .................................................. 27

    4.3.1 Anlisis Grfico de Sensibilidad. ........................................................ 27

    4.3.2 Anlisis Matemtico de Sensibilidad. ............................................... 28

    4.4 Modelacin Sewell. ........................................................................................ 31

    4.4.1 Modelo Recuperacin Sewell. ............................................................. 32

    4.4.2 Modelo de Ley de Cobre en el Concentrado Sewell. ................... 45

    4.4.3 Ley de Cobre en la Cola Modelada. .................................................. 60

    4.5 Modelacin Coln. .......................................................................................... 62

    4.5.1 Modelo Recuperacin Coln. ............................................................... 64

    4.5.2 Modelo Ley de Cobre en el Concentrado Coln. ........................... 74

    4.5.3 Ley de Cobre en la Cola Coln........................................................... 84

    4.6 Modelacin Retratamiento. ......................................................................... 86

    4.6.1 Modelo Recuperacin Retratamiento. .............................................. 87

    4.6.2 Modelo Ley de Cobre en el Concentrado Retratamiento. .......... 97

    4.6.3 Ley de Cobre en la Cola Modelada Retratamiento. ................... 107

    4.7 Simulacin de Planta Concentradora Convencional utilizando Metsim. ................................................................................................................... 109

    4.7.1 Modelos en Lenguaje APL. ................................................................. 110

  • 5

    4.7.2 Simulacin de Escenarios. ................................................................. 114

    4.8 Evaluacin de Escenarios. ......................................................................... 119

    5. DISCUSIN. ......................................................................................................... 121

    6. CONCLUSIONES. ................................................................................................ 123

    7. BIBLIOGRAFA ..................................................................................................... 124

    ANEXOS. ..................................................................................................................... 126

    ANEXO N 1: Modelos Sewell .......................................................................... 126

    ANEXO N 2: Modelos Coln ............................................................................ 140

    ANEXO N 3: Modelos Retratamiento ........................................................... 162

    ANEXO N 4: Resumen datos concentrador Coln ao 2010. .............. 180

    ANEXO N 5: Anlisis sensibilidad. ................................................................ 182

  • 6

    1. INTRODUCCIN.

    1.1 Justificacin.

    La planta de flotacin convencional est compuesta por dos

    etapas. En la primera, se realiza una flotacin Rougher y primera

    limpieza (o repaso en celdas de flotacin); el concentrado de esta

    seccin pasa a una segunda etapa de retratamiento donde se realiza

    una segunda limpieza (en columnas de flotacin, Scavenger y Re-

    scavenger), obtenindose el concentrado mixto de cobre y molibdeno;

    ambos circuitos cuentan con la posibilidad de ser reconfigurados.

    La alimentacin a la etapa Rougher se divide en tres tipos: mineral

    mina, mineral Sewell y escoria de HLE proveniente de Caletones;

    adems se est estudiando la posibilidad de incorporar material de

    relaves y escoria del Convertidor Teniente. Por esto, es necesario contar

    con un modelo de planta que nos permita estimar los resultados

    metalrgicos bajo distintos escenarios de operacin, variacin de las

    caracterst