procesamiento de minerales y metalurgia extractiva
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WORKSHOP AMTC 2013 Tecnología para la Minería hecha en Chile
Santiago, 25 de Abril de 2013 Auditorio Gorbea
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile
Grupo de Procesamiento de Minerales y Metalurgia Extractiva
Expositor: Willy Kracht Académico FCFM, Ingeniería de Minas
Investigador AMTC, Líder de Grupo
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Grupo de Procesamiento de Minerales y Metalurgia Extractiva
Nuestro objetivo es generar y transferir conocimiento que permita procesar minerales complejos, minerales de baja ley y enfrentar restricciones medio ambientales cada vez más severas
Metalurgia Extrac.va Ø Extracción de Cu, Sc, y REE’s Ø Nuevos procesos y tecnologías
Ø Hidrometalurgia Ø Bio-‐hidrometalurgia Ø Pirometalurgia
Sponsors de la industria Procesamiento de Minerales Ø Instrumentación para dispersión de aire en flotación Ø Caracterización de reacEvos de flotación
Financiamiento para I+D
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Grupo de Procesamiento de Minerales y Metalurgia Extractiva
Proc. de Minerales Simulación y modelación
Flotación
Met.Ext. No ferrosa Pirometalurgia
Reciclación de metales Materiales inteligentes
Microbiología aplicada Bio-‐hidrometalurgia Técnicas de análisis
superficial
Hidrometalurgia Bio-‐hidrometalurgia
Simulación y modelación Corrosión
Dr. Willy Kracht (Líder de Grupo) Ingeniero Químico, MSc. ME. U de Chile.
PhD in Min. & Materials, McGill University, Canada
Dr. Leandro Voisin Ingeniero de Minas, MSc. ME. U de Chile.
PhD. in ME & Materials, Tohoku University, Japan
Dr. Tomás Vargas Ingeniero Químico, U de Chile.
MSc. & PhD. in ME, University of London, UK.
Dr. Lexian Xia Biólogo, Huaihua College, China.
MSc. in Bioengineering, Shanxi University, China. PhD. in Microbiology, CS University, China
Estudiantes de postgrado Magister en Metalurgia Extractiva, Magister en Minería
Técnicos especializados
WORKSHOP AMTC 2013 Tecnología para la Minería hecha en Chile
Santiago, 25 de Abril de 2013 Auditorio Gorbea
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile
Lixiviación in-situ de minerales de cobre en minería subterránea
Expositor: Dr. Tomás Vargas Académico FCFM, Ing. Química y Biotecnología
Investigador AMTC
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Lixiviación in-situ de minerales de cobre en minería subterránea
• Tomás Vargas (Procesamiento de Minerales y Metalurgia Extractiva)
• Raúl Castro (Tecnología Minera)
Investigadores Principales:
• Carolina Bahamondes (Magister en Minería) Tesista:
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Lixiviación in-situ de minerales de cobre en minería subterránea
El aumento inexorable de la demanda por cobre, conjugado con el decaimiento de las leyes de los minerales y el sostenido aumento del costo energético de la extracción y conminución, hacen de la lixiviación in situ de minerales una alternativa cada día más relevante a considerar desde el punto de vista económico y ambiental.
El objetivo de este proyecto es desarrollar en el AMTC un área clave para la minería del futuro basada en la lixiviación minera in-situ. Para ello se establecerán las bases técnicas-económicas conceptuales y se desarrollarán herramientas experimentales y teóricas avanzadas que permitan cuantificar y optimizar el diseño de procesos de lixiviación in situ de minerales de cobre .
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Lixiviación in-situ de minerales de cobre en minería subterránea
Minería convencional
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Lixiviación in-situ de minerales de cobre en minería subterránea
Minería química: lixiviación in-situ
Cu+2
FRACTURACION IN SITU LIXIVIACION
H+, O2
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Lixiviación in-situ de minerales de cobre en minería subterránea
1. Estudio de la fragmentación in-situ para optimizar la lixiviabilidad del mineral.
2. Caracterización, control y optimización de los patrones de flujo de solución en lechos de mineral fragmentado.
3. Desarrollo de metodologías para el control de emisiones (soluciones) al medio ambiente.
4. Evaluación y modelación de aireación natural y forzada en el lecho de mineral y su influencia en la velocidad de lixiviación de cobre.
5. Estudio del mecanismo cinético de lixiviación de sulfuros de cobre insertos en partículas de gran tamaño.
6. Optimización de mecanismos químicos y microbiológicos requer idos para la lixiviación de calcopirita.
WORKSHOP AMTC 2013 Tecnología para la Minería hecha en Chile
Santiago, 25 de Abril de 2013 Auditorio Gorbea
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile
Proceso de Conversión Continua Enami en Reactor de Lecho Empacado (CCE)
Expositor: Dr. Leandro Voisin
Académico FCFM, Ingeniería de Minas Investigador AMTC
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Producción de Cobre a Partir de Sulfuros
Fundición Región Propiedad Tecnologías Volumen
Gases[Nm3/h]
Chuquicamata II CODELCO Flash + CT + CPS 465.000
Altonorte II XTRATA Reactor
Continuo + CPS
300.000
Potrerillos III CODELCO CT + CPS 80.000
Paipote III ENAMI CT + CPS 200.000
Ventanas V CODELCO Flash + CPS 150.000
Chagres V ANGLO AMERICAN CT + CPS 115.000
Caletones VI CODELCO CT + CPS 260.000
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Operación Convencional de Mata de Cobre Convertidor Peirce Smith
Capacidad de tratamiento
[Tpd]
Productos Condensados
[Tpd]
Tiempo de Operación
[h] Flujo Gas [Nm3/h]
T [°C]
SO2 [%vol]
Operación Bajo campana
[%]
300~700 Cu2S-FeS
(Mata, eje, Metal Blanco, Platinado)
200~600 Blister
250~900 Escoria (2FeO-SiO2, Fe3O4,
{8~12%Cu})
7-10 40.000 – 90.000 550 - 700 8-12
70-80
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Nueva Tecnología de Conversión Continua ENAMI en Lecho Empacado
Gas (SO2) + dust
Quemador Fundente
1. Alta capacidad de tratamiento [5 tph en un reactor piloto de 1.8 x 1.2 m (h x φ) v/s 20 tph que procesa la planta industrial actual con 2 CPS de 12 x 4.5 m (h x φ)].
2. Producción Continua de cobre Blister en una etapa v/s la operación actual Batch que opera en 2 etapas de soplado a escoria y Blister, respectivamente.
3. Alto impacto ambiental (Reducción de las emisiones fugitivas de gases, SO2, As y material particulado).
4. Reducción de Costos (Consumos de O2 en enriquecimiento del gas de reacción, consumo de refractarios, perdidas de cobre en la escoria)
5. Alta concentración de SO2 a planta H2SO4 (Generación de un mayor flujo de gases con una mayor concentración de SO2 debido a su diseño hermético, robusto y compacto)
6. Reducción de los tiempos de proceso (Operacionales y de mantención, debido al flujo gravitacional de mata, alta eficiencia de conversión y menor consumo de refractarios).
Scrap de Refractarios (Cr2O3 – MgO [2»φ])
Air/O2 Air/O2
ALGUNAS VENTAJAS DEL PROCESO CCE
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Nueva Tecnología de Conversión Continua ENAMI en Lecho Empacado
Smelting Furnace
Fluxing System
CCE Furnace
Blister Copper
Samplin Crucible
CCE Furnace
Laboratory Test CFD Modeling
Industrial Pilot Plant
Smelting Furnace
-‐ Currently: -‐ Market assessment -‐ IP status and assessments
-‐ ENAMI funding by 2012: -‐ Laboratory experiments -‐ CFD modeling -‐ Setup of an Industrial-‐Pilot plant
-‐ Future work (2013): (U. of Chile, ENAMI, Buildtek) -‐ Process OpEmizaEon -‐ Pilot-‐Plant tests -‐ R&D Packaging and Transfer