UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y DE MATERIALES

TRABAJO MONOGRAFICO

REDUCCIÓN DE RELAVE DE COBRE EN LA FLOTACIÓN DE MINERALES POLI

METÁLICOS, VARIANDO EL PH Y MEZCLADO DEPRESORES EN LA PLANTA
CONCENTRADORA DE CASAPALCA BERNA II

PRESENTADO POR:

GARCIA ARCOS QUILMER

HUANCAYO -2021
 INTRODUCCION

El desarrollo de la industria extractiva de metales a partir de los minerales

que los contienen, en la actualidad tiene un punto de partida muy importante y

está vinculado al desarrollo tecnológico del beneficio o procesamiento de

minerales, siendo la flotación por espumas, el método de concentración o

separación de los minerales valiosos de los minerales inservibles conocidos

como ganga. Este proceso de concentración se basa en aprovechar las

propiedades diferentes que tienen los minerales valiosos de los minerales de

ganga, fundamentalmente en las propiedades de hidrofobia dad e hidrofilicidad

que tienen respectivamente cada uno de estos minerales.

Para el desarrollo y aplicación de esta tecnología, se considera en primer

lugar preparar el mineral a ser procesado, es decir preparar una pulpa o mezcla

adecuada de agua con el mineral molido a una granulometría fina que permita

liberar las especies valiosas de las no valiosas, las cuales son sometidas en un

equipo denominado celda de flotación, a interactuar con las espumas

generadas, ya sea mecánicamente o con aire a presión; estas espumas tienen

que tener la consistencia conveniente para que no se rompan fácilmente y

puedan subir fácilmente a la superficie arrastrando a los minerales valiosos

que son
hidrofóbicos y dejar en la pulpa a los minerales de ganga, para el efecto estos

equipos están diseñados de tal manera que puedan manejarse los productos de

forma separada. Para facilitar y mejorar las características del proceso se

emplean reactivos específicos.

Este proceso se complica con la presencia de diferentes especies valiosas

en la misma pulpa, haciendo que sea necesario diseñar y especificar la

tecnología necesaria para separar en forma selectiva las diferentes especies

mineralógicas en concentrados diferentes. Para el logro de este objetivo, se

aplican las técnicas de la investigación experimental, reconociendo cuales son

las variables dependientes y cuales las independientes. En flotación las

principales variables dependientes son el grado de concentrado y la

recuperación; dentro de las independientes se tienen la granulometría del

mineral, densidad de pulpa, pH de la pulpa, cantidad y tipos de reactivos

(colectores, depresores, modificadores de superficie, espumantes),

características del equipo de flotación, esquema o diagrama de flujo del proceso,

dentro de otras variables.

 CAPITULO I

GENERALIDADES

Las generalidades que son necesarias para que este trabajo pueda

enmarcarse son indicadas en este capítulo, en el que presentamos los

aspectos relacionados a la Unidad Minera que es materia de este estudio, así

como otros aspectos de importancia.

1.1. Generalidades sobre la CÍA Minera Casapalca S.A.

En sus orígenes, CÍA Minera Casapalca S.A. formó parte de la

Empresa Backus & Johnston. Fue constituida en 1889. Posteriormente, en

1919, fue adquirida por la compañía Cerro de Pasco Corporation,

entonces de capitales norteamericanos. Luego, a raíz de la

nacionalización de esta empresa, pasa a formar parte de la empresa

Minera del Centro del Perú - CENTROMIN PERÚ.

El 13 de octubre de 1986 se concreta la constitución legal de la

Compañía Minera Casapalca S.A. iniciando sus actividades el primero de

enero de 1987. En 1997 se logra obtener las principales concesiones de

CENTROMIN PERÚ, además de los yacimientos de pequeños mineros

circundantes, lo cual marca el primer paso para un desarrollo sostenido.

CÍA Minera Casapalca S.A. produce concentrados de Cobre, Plomo y

Zinc. El estudio del mineral es consecuentemente sencillo, constituida por

galena, esfalerita, tetraedrita y calcopirita, como minerales de mena de

mayor abundancia; el mineral en ganga están muy personalizados

primordialmente con pirita, cuarzo y calcita.

 La propiedad está ubicada en el distrito de Chicla, Provincia de

Huarochiri, Departamento de Lima. Posee reservas de zinc , plomo, cobre

y plata. Durante el 2007, fueron hechos 35 095 m de perforación

diamantina y 9 948 m de desarrollo exploratorio en la sexta sección de la

unidad minera. La producción de la mina fue 1 368 640 con leyes de

1,78% Zn, 0,70% Pb, 0,20% Cu y 3,38 Oz Ag. Basilio y Damian (2015)

mencionan:

Al transformar el mineral vemos las alteraciones hidrotermales en la roca

encajonante supuestamente con normalidad, lo cual mencionamos la

silicificaciones, piritizaciones, en lugares lejanos en las masa tubular de

material minera y propilitizaciones de manera menos distantes. La salida y

extracciones de minerales como Pb-Zn que contiene mayor Plata como

también el cobre Cu en la localidad de Casapalca lugares donde la minería

era artesanal lo cual nuestra historia del tiempo en la colonia la explotación

estaba minimizada en nuestra suelo.

CENTROMIN - PERÚ cuando se adjudico desde el 20/01/1974 muchas de

las empresas en la Cia. Cerro de Pasco, realizó muchas labores y

expansiones para lograr la incrementación de producciones a menor plazo,

ahora se esta estimando que las producciones es de 77,000 TMS|mes.

En los últimos años el gobierno peruano comenzó con una etapa de

reprivatización, haciendo que CENTROMIN venda esta propiedad a un

consorcio mixto, denominándose actualmente Empresa Minera Yauliyacu

S.A. y la Compañía Minera Casapalca SA, este último es la Unidad donde

se realizó la Tesis.

Localización
 CÍA Minera Casapalca S.A. lugar de ubicación (Lima - Chicla)

ubicación en coordenadas:

Norte 8710,455.60

Este 366,761.70

Latitud 11°30´20” sur

Longitud 76°10´15” oeste

Cota 4200m.s.n.m.

Se encuentra ubicado a 120Km. al lado Este de nuestra capital que es

Lima a 20.7 Km. al Este del distrito de San Matteo y provincia de

Huarochiri. Se ingresa por la Carretera Central, la cual esta

pavimentada en toda su plenitud hasta Casapalcca, en donde se

ubica la Cia. Yauliyaccu SA.; de donde se continua por una carretera

afirmada de 5 Km. Que sube por la quebrada Carmen hacia el S.E. y

que conduce a la CÍA Minera Casapalca S.A. (Basilio y Damian, 2015,

p. 16)

Figura 1. Mapa de ubicación de planta concentradora Berna II

 CAPITULO II
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

2.1. Planteamiento del problema

Nuestro país se caracteriza por poseer yacimientos de minerales de

los metales sulfurados polimetálicos los que presentan una complejidad

mineralógica muy peculiar, como es el caso de los yacimientos ubicados

en la zona de sierra en la Región Lima, como es el caso de la Empresa

Minera CÍA Casapalca S.A.

La flotación es el método común empleado para beneficiar estos

minerales sulfurados. Este proceso aplica los principios de hidrofobización

de las partículas sulfurados, es decir en una pulpa o mezcla de agua y

mineral molido adecuadamente para que alcance la liberación de las

especies valiosas, se aplica el burbujeo de aire en dicha pulpa, que con la

ayuda de un espumante, un colector y otros reactivos, permite un

fenómeno interfacial entre las tres fases: sólido, gas y líquido, que se

encuentran
 estado de dispersión, suceda que las especies hidrofóbicas se adhieran a

las burbujas consistentes, las cuales ascienden a la superficie de la pulpa

en la máquina de flotación, estas burbujas cargadas terminan por formar

una espumas que son recogidas por reboce y colectadas en un canal o

vertedero, mientras que las partículas de ganga permanecen en la

dispersión sólido líquido, los cuales son transportados en forma de pulpa

por una parte lateral de las celdas y conducidos por una tubería a la cancha

o depósito de relaves. La flotación es un proceso sensible y afectado por

variables o parámetros operativos, que influyen al fenómeno de

hidrofobización e hidrofilización, tanto de las especies valiosas como de las

no valiosas, haciendo que la variación de las mismas se vea reflejadas en

la recuperación y las leyes de los concentrados de las especies valiosas.

La modificación de las características superficiales de cada especie

mineralógica y las condiciones como la aplicación del pH adecuado,

reactivos de flotación específico, condiciones de pulpa, entre otras

variables, hacen posible que se realice una flotación selectiva de las

especies de interés.

2.2. Formulación del problema

2.2.1 Problema general

¿Cómo reducir la ley de cobre en el relave de flotación de minerales

polimetálicos, variando el pH, mezclado depresores y la

granulometría de molienda en la Planta Concentradora Casapalca

Berna II?

2.2.2 Problemas específicos

 ¿Cuál será el pH óptimo para una flotación selectiva de sulfuros

 de cobre-plomo?

 ¿Cuál será la mezcla adecuada de los depresores sulfato de

zinc y bisulfito de sodio para una adecuada flotación de sulfuros

de Cu, Pb y Zn?

 Cuál es la granulometría adecuada de molienda para reducir el

desplazamiento de cobre al relave de flotación bulk cobre-

plomo?

2.3. Objetivos

2.3.1 Objetivo general

Reducir la ley de cobre en el relave de flotación de minerales

polimetálicos, variando el Ph, mezclado depresores y grado de

molienda en la Planta Concentradora de Casapalca Berna II.

2.3.2 Objetivos específicos

 Reducir el pH en la flotación de flotación bulk cobre-plomo.

 Encontrar una mezcla adecuada entre los depresores; sulfato de

 zinc y bisulfito de sodio.

 Determinar el grado de molienda adecuado para reducir el

desplazamiento de cobre al relave de flotación bulk cobre-

plomo?
2.4. Justificación

Justificamos esta investigación de acuerdo a los siguientes criterios:

 Las presencias del yacimiento polimetálico en Perú, lo cual

es complicado sacar el mineral los cuales son: Pb., y Z., lo

cual como ingeniero metalurgista estudien y experimenten

las conductas de flotaciones selectivas influenciadas por

dichas complejidades.

 Las tendencias a nivel internacional, en cuanto a los

procesos del mineral es disminuir es la de reducir los

precios operacionales, y además optimizar las

performancias de los aditivos y el circuito operativo;

principalmente la flotaciones en el mineral sulfurado

polimetálico.
 CAPITULO III

METODOLOGIA

3.1. Diseño Metodológico

3.1.1. Tipo de Investigación

La investigación es experimental, para su caracterización, el

investigador actúa conscientemente sobre el objeto de estudio, por lo

que el objetivo de estos estudios son sometidos procesos con el fin de

conocer los efectos de los actos producidos por el propio investigador

como mecanismo o técnica para probar sus hipótesis (2010).

De acuerdo a su naturaleza: Experimental.

De acuerdo al propósito o utilización: Investigación aplicativa.

Se realizo investigación experimental y aplicativa, en este trabajo se

realizo experimentos al nivel de laboratorio con un control mínimo para

luego ser aplicado en el proceso de recuperación de oro

industrialmente.

3.1.2. Nivel de Investigación

Respecto al nivel de investigación es una investigación experimental,

en el presente trabajo de se aplicaron métodos y técnicas en búsqueda

de mejorar y corregir la situación problemática, que da origen al actual

estudio de investigación (2005).

3.1.3. Diseño de la Investigación.

En cuanto al diseño se utilizó el diseño experimental, ya que se variaron

las variables independientes, a fin de observa su efecto sobre la

variable dependiente, con un control de las variables independientes

(2014).

3.1.4. Enfoque de la Investigación.

Para el presente estudio el enfoque del estudio empleado es cuantitativo,

en este trabajo las variables fueron cuantificables, ya que se puede mencionar,

que se “emplea la recolección de datos para probar hipótesis, basado en la

medición numérica y el análisis estadístico, con el fin de establecer pautas de

comportamiento y probar teoría”. Fernández (2014).

 CAPITULO IV

RESULTADOS

En el presente trabajo sobre, la evaluación de la adsorción de carbón

activado para la recuperación de oro a nivel experimental, para una solución

rica de cianuro áurico de 11,88 ppm(0,01188 g/L) de oro y 14 ppm(0,01400 g/L)

de plata , para un carbón de malla entre -6 y +12 se tiene un 15 g(0,3 g/L), 30

g(0,6 g/L), 45 g(0,9 g/L), 60 g(1,2 g/L), y 90g(1,8 g/L). en un espacio de 35

horas de adsorción, se obtuvieron en 10 horas 8,43 gAu/kg carbón, 6,65 gAu/kg

carbón, 5,87 gAu/kg carbón, 5,43 gAu/kg carbón, 4,92 gAu/kg carbón

respectivamente. Mientras que para 35 horas se tiene 9,60 gAu/kg carbón, 8,63

gAu/kg carbón, 7,76 gAu/kg carbón, 6,98 gAu/kg carbón, 5,93 gAu/kg carbón

respectivamente.

Referente a la recuperación se tiene para 10 horas 21,30%, 33,56%, 44,44%,

54,85% y 74,58%. y transcurrido 35 horas se tiene 24,24%, 43,60%, 58,75%,

70,54% y 89,90% respectivamente.

Respecto a la proyección de la recuperación en 10 horas se tiene la

siguiente relación matemática % Recuperación (Au)= 11,868 + 35,290

g/L(Carbón) con un alto grado de significancia en la recuperación de la adición

de carbón activado en g/L (+38,63), para un tiempo de 35 horas se tiene %

Recuperación (Au)= 16,17 + 42,96 g/L(Carbón), se tiene un alto grado de

significancia la adición del carbón activado en g/L (+10,89) en el proceso de

adsorción, contrastando que el valor p es 0,002 menor que 0,05 para una

confiabilidad del 95% con un coeficiente de correlación de 0,9856.

Respecto al tiempo se tiene una relación matemática en la adsorción del

carbón activado para carbón activado de (1,8 g/L) es Au g/kg = 3,266 + 0,1030

hr, anexo 12 y a la recuperación en el tiempo en la adsorción del carbón

activado la relación está dado por Recup(1,8 g/L) = 49,49 + 1,561 hr anexo 13,

con un t de estudent de 5,57 esto es menor que 2,064 es decir que es menor

que 0,05 de p, por lo que es significativamente en la adsorción del oro en el

carbón activado.

Para Cardoso (p. 65), “La prueba en batch sobre la pulpa cianurada mejoraron

los datos de velocidad valorable y la curva de equilibrio de adsorción a

temperatura ambiente para carbón de coco de -10 +20 mallas”.

Varillas (pp. 97-98), “En base a la determinación de isotermas de equilibrio, se

deduce que, por la tendencia de estas curvas, hay mayor capacidad de

extracción al utilizarse un pH de 10,1, comparada con los otros valores de 10,5

y 10,9, de aquí la dependencia del pH en la reacción de extracción”.

Merino & Bobadillo (p. 126), “la influencia del tiempo de residencia es mayor

que el peso de carbón activado por volumen de solución pregnant, para un

nivel de confianza del 95%, el tiempo de residencia y peso de carbón activado

por volumen influyen directamente en la recuperación de oro”.

Salazar (p. 60), “En el proceso de adsorción los parámetros que lo afectan son:

masa de carbón, concentración remanente del lixiviante, concentración inicial

de oro, velocidad de agitación”.

Zapata (pp. 49-50), “la recuperación de plata en carbón es buena con 2,5 g

para 254,52 mg, la cantidad de masa se debía haber utilizado sea mayor, no se

cuenta con datos concretos de cantidad en masa que retener un carbón

activado”.

Saravia (pp. 78-79), “El tiempo de desorción es 2 horas, para distintos tiempos.
Debido a la baja concentración de oro, la recuperación se realizará con aguas

generadas en proceso de Bombing, ya que estas soluciones tienen alta

concentración de oro 3,7g Au/l.

Navarro & Vargas (p. 232), “Los cationes favorecen la adsorción de oro en

medio cianuro, El aumento del diámetro de poros del carbón activado, aumenta

la carga de oro por unidad de superficie específica. El factor importante, es

velocidad de adsorción y cantidad de oro adsorbido”.

 CONCLUSIONES

Respecto a la evaluación de la adsorción de carbón activado para la

recuperación de oro a nivel experimental se tiene las siguientes conclusiones

en función a los resultados de la investigación realizado:

Que para una solución rica de cianuro áurico de 11,88 ppm(0,01188 g/L) de oro

y 14 ppm(0,01400 g/L) de plata, tratada con un carbón activado de malla entre

-6 y +12 con una dosificación de 15 g(0,3 g/L), 30 g(0,6 g/L), 45 g(0,9 g/L), 60

g(1,2 g/L), y 90g(1,8 g/L). En un periodo de 10 horas se lleva a adsorber en el

carbón activado 8,43 g Au/kg de carbón. Mientras que en 35 horas se llega a

9,60 g Au/kg de carbón.

En la recuperación respecto al oro para 90g (1,8 g/L). en un periodo de 10

horas se recupera 74,58% y a 35 horas se tiene 89,90% con una relación

matemática dé % Recuperación (Au)= 11,868 + 35,290 g/L(Carbón) para un

periodo de 10 horas y % Recuperación (Au)= 16,17 + 42,96 g/L(Carbón).

Para una confiabilidad del 95% tiene un alto grado de significancia la adición

del carbón activado en g/L (+10,89) con un coeficiente de correlación de

0,9856.

Respecto al tiempo se tiene una relación matemática en la adsorción del

carbón activado para carbón activado de (1,8 g/L) es Au g/kg = 3,266 + 0,1030

hr, y a la recuperación en el tiempo en la adsorción del carbón activado la

relación está dado por Recup(1,8 g/L) = 49,49 + 1,561 hr, con un t de estudent
de 5,57 esto es menor que 2,064 es decir que es menor que 0,05 de p, por lo

que es significativamente en la adsorción del oro en el carbón activado.

RECOMENDACIONES

En función a los resultados obtenidos sobre la evaluación de la adsorción de

carbón activado para la recuperación de oro a nivel experimental, se podría

recomendar los siguientes:

El carbón activado debe tener una granulométrica adecuada para así

aprovechar la superficie específica para poder adsorben la mayor cantidad de

oro.

El tiempo de adsorción se debe incrementar con la finalidad de mejorar la

recuperación del oro ya que el carbón nos permite mayor adsorción.

La dosificación del carbón activado se debe incrementar para mejorar la

recuperación del oro, es posible que otros elementos interfieren en la adsorción

y ocupan la superficie específica del carbón activado.

Para poder tener una visión más específica se debe realizar un diseño factorial

para ver que variables interfieren en forma positiva y negativa en el proceso.