REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICERRECTORADO “PUERTO ORDAZ”
DIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
MAESTRÍA EN METALÚRGICA

CARACTERIZACIÓN GEOMETALÚRGICA DEL PROCESO DE

PELLAS PM7 EN PLANTA DE PELLAS DE C.V.G. FERROMINERA
ORINOCO, PUERTO ORDAZ, ESTADO BOLÍVAR.
Anteproyecto de Trabajo de Grado para optar al grado de Magister Scientiarum
en Ingeniería Metalurgia.

AUTOR: ING. Carleny M Larez.

TUTOR. METODOLÓGICO.
Dr. Efraín Berra.
 II

CIUDAD GUAYANA, MAYO 2023.

 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICERRECTORADO “PUERTO ORDAZ”
DIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
MAESTRÍA EN METALÚRGICA

CARACTERIZACIÓN GEOMETALURGICA DEL PROCESO DE PELLA

PM7 EN PLANTA DE PELLAS DE C.V.G. FERROMINERA ORINOCO,
PUERTO ORDAZ, ESTADO BOLÍVAR.
AREA DE CONOCIMIENTO: PROCESOS SIDERURGICOS
LINEA DE INVESTIGACIÓN: ALEACIONES Y METALURGÍA
EXTRACTIVA
 II

CIUDAD GUAYANA, MARZO 2023

 INTRODUCCIÓN

A pesar de que desde hace mucho tiempo se conoce sobre la aplicación de la

mineralogía, geología a los procesos industriales, éste y otros aspectos de las rocas
mineralizadas han sido resumidos en un ingenioso término acuñado en los últimos
años como Geometalúrgia.

Uno de los factores que afecta con frecuencia la producción y el control del proceso
de producción de pellas PM7 es la variabilidad litológica y mineralógica del mineral
de hierro utilizado, esto afectan de distintas maneras proceso de piroconsolidación, las
especificaciones de calidad, además del rendimiento de los equipos.

Entre de las políticas de Planta de Pellas C.V.G Ferrominera Orinoco se encuentra

cumplir con la gestión de Calidad del proceso de producción de Pella PM7, la cual
consiste recibir mineral fino de PMH y las minas de Ciudad Piar, procesar el mineral
conjuntamente con aditivos y producir pellas PM7, con porcentaje de 64% a 67%
hierro. Por consiguiente, la empresa tiene la necesidad de saber las características
geometalúrgicas del mineral de hierro que recibe, proveniente bien sea de Ciudad Piar,
o de PMH para la producción de pellas PM7.

El estudio cuantitativo de las características geometalúrgicas del mineral de hierro

que intervienen en el proceso de producción de pellas PM7, es de suma importancia
para el control del proceso. Con los resultados obtenidos se podrá formar soluciones a

1
 2

la problemática, garantizando así la calidad de la pella producto y rendimiento de los

equipos.

El presente trabajo de investigación está estructurado en cuatro capítulos

distribuidos de la siguiente manera: capítulo I: situación a investigar, en el mismo se
identifica la problemática de la variabilidad geometalúrgica del mineral de hierro, así
como también los objetivos, variables, importancia, alcance y justificación de la
investigación. En el capítulo II: marco teórico en el mismo se citan los antecedentes de
la investigación, así mismo los fundamentos teóricos y la definición de términos
básicos relacionados al objetivo principal del estudio, luego en el capítulo III:
metodología del trabajo Se explica el nivel de investigación, diseño de la
investigación, así como también se detallan las actividades ejecutadas, técnicas e
instrumentos de recolección de información, población y muestra, posteriormente en el
capítulo IV: se presentan los posibles resultados que se pudieran presentar.
 3

INDICE

INTRODUCCIÓN.........................................................................................................1
CAPÍTULO I.................................................................................................................6
1.1 Planteamiento del problema..............................................................................6

1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN...............................................................8

1.2.3. Objetivo general..................................................................................................8

1.2.2. Objetivos específicos..........................................................................................8
1.3 Variables............................................................................................................9

1.4 Justificación.....................................................................................................10

1.5 Importancia......................................................................................................10

1.6 Alcance............................................................................................................10

CAPÍTULO II..............................................................................................................11
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN...................................................11
2.2 MARCO TEÓRICO..............................................................................................13

2.2.1 Geometalúrgia....................................................................................................13
2.2.3 Caracterización geometalúrgica.........................................................................14
2.2.4 HIERRO.............................................................................................................16
2.2.4.1 TIPOS DE MENAS DE HIERRO..................................................................16
2.2.5 MINEROLOGIA DEL HIERRO....................................................................16
2.2.5.2 Hematita (oxido férrico anhídrido, hematita roja Fe= 70%)......................17
2.2.6 LITOLOGIA DEL HIERRO..........................................................................17
2.2.7 PROCESO DE PELETIZACIÓN...................................................................24
2.3 Definición de términos básicos........................................................................29
 4

2.3.1 Aglomeración..................................................................................................29
2.3.2 Calidad de la pella...........................................................................................29
2.3.3 Disco peletizador............................................................................................29
2.3.4 Ganga..............................................................................................................29
2.3.5 Ley o tenor......................................................................................................29
2.3.6 Litología..........................................................................................................30
2.3.7 Mena...............................................................................................................30
2.3.8 Mineral............................................................................................................30
2.3.9 Pila..................................................................................................................30
2.3.10 Pella producto.............................................................................................30
2.3.11 Pella verde..................................................................................................31
2.3.12 Roca............................................................................................................31
CAPITULO III............................................................................................................32
3 METODOLÓGIA DEL TABAJO............................................................................32
3 Tipo y diseño de la investigación............................................................................32

3.1 Tipo de investigación............................................................................................32

3.2. Diseño de la investigación...................................................................................33
3.3 Población y muestra de la investigación................................................................34

3.3.1 Población de la investigación.............................................................................34

3.3.2 Muestra de la investigación...............................................................................34
3.4 Técnicas e instrumentos de recolección de datos..................................................35

3.4.1 Técnicas de recolección de datos.......................................................................35

3.4.2 Instrumentos de recolección de datos................................................................35
3.5 Recopilación de material bibliográfico.................................................................38
3.6 Fase de Campo......................................................................................................38
3.7 Conclusiones y recomendaciones.........................................................................39
CAPITULO IV............................................................................................................40
4 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS...............................40
4.1 Comparar las características del mineral de hierro recibido en año anterior con el
recibido actualmente....................................................................................................40
 5

4.2 Identificar geometalurgicamente el mineral de hierro que se reciben en la fosa

110HP1 (área 100) Planta de pellas FMO...................................................................41

4.3 Relacionar el índice de blaine del mineral que es alimentado a los molinos con el
rendimiento de los mismos..........................................................................................42

4.4 Analizar la influencia de las propiedades geometalúrgia del mineral de hierro

recibido con el producto final en el proceso de producción de planta de pellas FMO.44

4.4.1 Influencia de la pérdida por calcinación del mineral de hierro en el rendimiento

del área de palatización...............................................................................................44
4.4.2 Influencia de la pérdida por calcinación del mineral de hierro en la caída de pella
verde............................................................................................................................44
4.4.3 Influencia de la pérdida por calcinación del mineral de hierro en el consumo
unitario de bentonita...................................................................................................45
4.4.4 Pérdida por calcinación del mineral de hierro en el proceso de endurecimiento
de la pella verde...........................................................................................................45

REFERENCIAS 47

Listado de cuadros……………………………...……………………………………45
1Cronogramas de actividades………………………………………………………..46
 CAPÍTULO I

1.1 Planteamiento del problema

La Geometalúrgia ha tomado auge en el mundo en los últimos años, gracias a la

comprensión de que las menas son combinaciones de minerales, no de elementos
químicos, esta disciplina se ocupa de clasificar los minerales dentro de un
yacimiento según deba ser su comportamiento frente a un Proceso metalúrgico,
tiene el objetivo de sistematizar varias de las complejidades asociadas a la
determinación del valor del recurso y consecuentemente su explotación
económicamente favorable. Al integrar la geología, operaciones Mineras,
procesamiento de minerales y metalurgia, esta especialidad pretende mejorar el
proceso de evaluación de los recursos económicos y hacerla mucho más efectiva
en términos técnicos y económicos, tanto en los estudios de factibilidad como en
las etapas de operación.

En las Industrias mineras del mundo las herramientas geometalúrgicas han

jugado un papel importante debido a la discordancias o conflictos de operaciones
que se presentan con frecuencia en una actividad minera cuando los responsables
de las labores geológicas, mineras y metalúrgicas discrepan en cuanto a las
características de los minerales que se planifican para extracción y luego se envían
a la planta metalúrgica. Resulta muchas veces que la empresa procesadora, que

6
 7

recibe el mineral, se encuentra con un material que puede diferir de modo

importante al que estuvo procesando en periodos previos. Esto da origen a que las
condiciones del tratamiento habitual no respondan de modo eficaz al nuevo
mineral en proceso.

En vista de la variabilidad del mineral varios países tales son los casos de: Perú
país donde se han realizado estudios de caracterización geometalúrgica en los
yacimientos minerales con el objetivo de dar a conocer la necesidad de integrar los
conocimientos geológicos, metalúrgicos, químicos de las menas y planificar su
explotación y proceso

En chile la empresa SGS, aplicas estudio geometalúrgicos, mediante la

combinación de datos medioambientales, mineralógicos, metalúrgicos y
geológicos, vincula primero la variabilidad mineralógica y las texturas del
depósito con modelos de bloques en 3D.

En Suecia han realizado estudios de Los mecanismos de toma de decisiones al

aplicar el enfoque geometalúrgicos a la industria minera. Miner Econ 34 , 71–80
(2021). Donde presentan un marco de toma de decisiones en el que los aspectos
técnicos y administrativos de la geometalurgÍa estén completamente integrados.
Venezuela al ser un país potencialmente minero, no se escapa de la variabilidad
minerologica y litológica de los minerales, por ello se han estado realizando
estudios y evaluaciones de los cambios en las rocas en los yacimientos, al igual
que esta investigación se aplicarán las técnicas y métodos geometalúrgicos que
permitirán, realizar mejoras en el proceso del mineral de hierro

En planta de Pellas C.V.G Ferrominera Orinoco, Producen pella PM7 con fino
de hierro provenientes de las minas de Ciudad Piar y la cual es procesado en PMH,
el mineral cuenta con una gran variedad litológicas y mineralógicas efecto de los
cambios geológicos, las cuales afectan las condiciones operacionales en el proceso
 8

de la obtención de la pella PM7, y aguas arriba en los procesos de reducción

directa.

Para la síntesis de esta investigación se realizara la caracterización

geometalúrgica del proceso de PM7 Planta de Pellas C.V.G Ferrominera Orinoco,
iniciando con la toma de muestras para análisis del material que es recibido vía
tren en el patio de almacenamiento, de PMH o directo de la mina de Ciudad Piar,
análisis físico-químicos, caracterización macro-microscópica, y ensayos
metalúrgicos, en el laboratorio de calidad de Planta de Pellas “Hernan Quivera” y
el Centro de investigación de Sidor. Los resultados geometalúrgicos, detallados
geoestadísticamente pueden conducir a una a responder las siguientes preguntas:

¿Qué métodos geometalúrgicos deben utilizarse para la caracterización del proceso

de Pella PM7?.

¿cómo se aplica y usan los datos de la caracterización geometalúrgica en el

proceso de pellas PM7?

¿Es necesario y factible contar con las características iniciales del mineral?

¿Con la caracterización del mineral recibido se podrá predecir el comportamiento

de la mina a futuro?

1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

1.2.3. Objetivo general

Interpretar el efecto de la variabilidad geometalúrgica del mineral de hierro en el

proceso de producción de pella PM7 en Planta de Pellas de C.V.G. Ferrominera
Orinoco, Puerto Ordaz, Estado Bolívar.
 9

1.2.2. Objetivos específicos

1. Comparar las características del mineral de hierro recibido en año anterior con
el recibido actualmente.

2. Identificar geometalurgicamente el mineral de hierro que se reciben en la fosa

110HP1 (área 100) Planta de pellas FMO.

3. Relacionar el índice de blaine del mineral que es alimentado a los molinos con
el rendimiento de los mismos.

4. Analizar la influencia de las propiedades geometalúrgia del mineral de hierro

recibido con el producto final en el proceso de producción de planta de pellas
FMO

1.2 Variables

El propósito de toda investigación es describir y explicar la variación o

eventualidad en general. Es decir, los cambios que ocurren de manera natural en un
proceso ó que son causados debido a una manipulación.

De acuerdo a Arias, F. (2016) define las variables como: “una característica o

cualidad; magnitud o cantidad, que puede sufrir cambios, y que es objeto de análisis,
medición, manipulación o control en una investigación.”(pag.57).
 10

Las variables independientes están definas por la Mineralogía, calidad del mineral,
litología, variables dependientes índice de Blaine, Calidad de la pella producto PM7 y
Pella verde, variables del proceso.

1.3 Justificación

El estudio cuantitativo de los características físico-químicas que intervienen en el

proceso de producción de pellas es de suma importancia en la utilización del proceso
de reducción directa, sabiendo que este factor es influyente en el aumento del
rendimiento de las empresas productoras de acero. Para lograr la eficiencia en el
proceso de fabricación de pellas, es necesaria la evaluación rigurosa de los
requerimientos geometalúrgicos, con el a fin de garantizar la demanda del cliente.

1.4 Importancia

La importancia de esta investigación está centrada en que por medio de la misma

se determinan los parámetros que tienen mayor incidencia en el proceso de
producción de pellas. Con los resultados obtenidos se dará soluciones a la
problemática, garantizando así la calidad de la pella PM7 producida.

1.5 Alcance

Dicha evaluación se realizará mediante la correlación de los resultados de los

análisis físico-químicos, metalúrgicos y en los diferentes procesos a los que es
sometido en la Planta de Pellas.

El desarrollo de esta investigación se realizara desde la recepción del mineral en

plantade pellas FMO, dependiendo de la operatividad de la misma y la disponibilidad
 11

de los laboratorios, cabe destacar que la geometalúrgia complementa, pero no

reemplaza al enfoque metalúrgico tradicional durante el desarrollo y operación de una
producción
 12

CAPÍTULO II

2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

 Lishchuk, V., Pettersson, M. (2020) en su investigación evalúa Los mecanismos de

toma de decisiones al aplicar el enfoque geometalúrgico a la industria minera. El
propósito de este documento es presentar un marco de toma de decisiones en el que
los aspectos técnicos y administrativos de la geometalúrgica estén completamente
integrados. Este marco está destinado a ser utilizado para mejorar la previsibilidad de
los programas geometalúrgicos. Se tomo como referencia debido a que se vincula con
esta investigación en el enfoque técnico de la integración de la geometalurgia.

 Nuñez (2020) El objetivo de esta investigación fue diseñar mezclas de especies

litológicas para un proceso de reducción directa en lecho fluidizado aplicando la
geometalúrgica, para ello caracterizaron química y mineralógicamente a muestras de
especies litológicas provenientes de las minas Altamira, cerro Bolívar los Barrancos y
San Isidro. Al igual que el estudio realizado por Nuñez, en esta investigación se
realizara geometalúrgicos del mineral de hierro con la finalidad de controlar en el
proceso de pellas
 13

 Koch (2020) Toma de decisiones secuenciales en minería y procesamiento basadas

en insumos geometalúrgico En este estudio, Se propone un marco basado en el
aprendizaje automático para maximizar el uso de tales clasificaciones para la toma de
decisiones secuenciales. Esta investigación se relaciona con este estudio se basa en un
aprendizaje del comportamiento del mineral de acuerdo a sus características.

 Ranjbar (2021) características geometalúrgica de las rocas para estimar el índice

de trabajo de enlace para bloques de producción minera, Como estudio de caso real,
se estimó el BWi de un banco de producción en la mina de cobre ubicada en la
provincia de Azerbaiyán, Irán. Esta investigación está relacionada directamente con
este estudio debido a que se realizar la evaluación del índice de blaine en el proceso.

 Castro (2022) Geometalúrgia y el análisis de la data. Importancia y aplicaciones en

Perú. En este artículo se discutirá el uso del análisis de datos y sus aplicaciones en
varios casos de éxito para depósitos tipo pórfido, teniendo en cuenta el uso de
métodos estadísticos tradicionales y algoritmos de clasificación supervisados. Este
trabajo se relaciona con esta investigación por el análisis de los resultados obtenidos
las cuales arrojan aplicaciones de mejoras del producto final de PM7

 Ali (2022) Un método estandarizado para la cuantificación precisa de la energía de

trituración mínima práctica. Este artículo explora el desarrollo de un nuevo método de
caracterización de minerales para la medición precisa de la energía de trituración
mínima práctica. Una monocapa de partículas con una distribución de tamaño
estrecha se rompe utilizando una trituradora de rodillos de precisión (PRC); un
dispositivo de caracterización de minerales desarrollado para superarlas deficiencias
de las pruebas convencionales. Se toma como referencia este antecedente debido a
que se evaluara de acuerdo a los minerales recibidos y el índice de blaine la potencia
o energía de molienda.
 14

 Dehaine (2022) Métodos multivariados para muestreo geometalúrgico mejorado.

El objetivo es vincular información geológica, geoquímica, mineralógica y geotécnica
completa con la variabilidad metalúrgica y minera basada en muestras distribuidas
espacialmente. La cobertura espacial es un elemento crucial en este proceso. Las
muestras de geometalúrgia se utilizan para pruebas metalúrgicas al servicio del diseño
y optimización de plantas y procesos. Al igual que esta investigación se relacionaran
todos los análisis geometalúrgicos para optimizar el proceso

 Costa (2022) Caracterización de mineral de oro de baja ley para respaldar la

geometalúrgia La presente investigación se enfoca en el desarrollo de una
caracterización mineralógica de mineral de oro de baja ley (<0.5 g/t) utilizando
análisis de imagen automatizado basado en SEM (SEM-IA) para evaluar la
asociación de minerales, la exposición al oro y el comportamiento elemental de los
minerales auríferos. A pesar que en esta investigación se evalúa el Oro,se toma como
referencia por su evaluación minerologia y microscópica.

2.2 MARCO TEÓRICO

2.2.1 Geometalúrgia
Son muchos los términos o definiciones que enfocan esta ciencia de acuerdo a
Dominy (2018). Es la ciencia que estudia, asocia y aplica las disciplinas de geología,
minería y metalurgia para generar como producto final el “modelo geometalúrgico”,
el cual será un modelo predictivo no determinístico, que permita crear valor a la
empresa o proyecto, prediciendo el comportamiento de los minerales cuando estos se
procesen en la planta metalúrgica, es decir es una agrupación multidisciplinaria que
se enfoca en la predicción y deducción probabilística de las condiciones de extracción
y sustentabilidad económica de una mena y tecnológica de un proceso.
 15

2.2.1.2 Geometalúrgia en los Procesos Metalúrgicos

La geometalurgÍa es fuente de información para dar soporte al procesamiento de

minerales desde su extracción hasta la obtención del producto, debido que en el
proceso metalúrgico consiste, en términos generales, de la toma de muestras que
concuerden con alguna clasificación de litología y mineralogía para ser caracterizadas
mediante pruebas metalúrgicas de laboratorio. Los resultados geológicos y
metalúrgicos obtenidos permiten:

A) Identificar la variabilidad del mineral a procesar en términos de mineralogía y

sus efectos en el desempeño de la planta pueden ser cuantificados.
B) Riesgos de minerales refractarios pueden ser mitigados.
C) Diagramas de flujo simulados y revisados en plantas piloto permiten que la
puesta en marcha no sea una pesadilla.
D) Se reduce riesgo durante estudios de factibilidad, producción y en la
operación misma generando pronósticos factibles.

2.2.3 Caracterización geometalúrgica.

Es un estudio que proporciona la información básica inicial que se emplea para

planificar, monitorear, corregir y optimizar los procesos minero-metalúrgicos, desde
la roca hasta el proceso. fig 2.1, Cuando esta información es antelada tiene un
tremendo valor predictivo, y se usa sobre todo para realizar una buena planificación
de cortos a medianos plazos.
 16

Figura2.1 Caracterización inicio – final

Por tal motivo comprende los cuatro aspectos principales siguientes (Fig. 2.2);
estos aspectos comprenden varios métodos de análisis por instrumentación que
permite realizar la Caracterización Geometalúrgica (CG); sin embargo, si no se
alinea con el “Concepto de Roca Total”, dicha CG debería ser realizada, de
preferencia, empleando aquellos análisis que por naturaleza son totales.

2.2.3.1 Pruebas Metalúrgicas

2.2.3.2Análisis químico
2.2.3.3 Análisis Físico – Mecánico
2.2.3.4 Análisis Textural
2.2.3.5 Análisis Mineralógico.
 17

Figura 2.2 Aspectos que comprende la caracterización Geometalúrgica

(Canchaya 2018)

2.2.4 HIERRO

Son rocas y minerales de los que se puede extraer hierro metálico. El color de
estos minerales varía de gris oscuro, amarillo brillante o púrpura intenso a rojo
oxidado. El mineral de hierro es esencial para el proceso de fabricación del acero y es
una de las materias primas más codiciadas del mundo. ( what-we-do/products/iron-
ore 2023).

2.2.4.1 TIPOS DE MENAS DE HIERRO

La clasificación de los tipos litológicos de menas se basa en dos grupos

principales: un primer grupo, menas de alto tenor (menas blandas denominadas finos
y menas duras denominadas costras), cuyo porcentaje de hierro (Fe) es mayor a 55 %,
un segundo grupo, constituido por las menas de bajo tenor cuyo porcentaje es menor
 18

a 55 % y un tercer grupo anexo que sería el estéril constituido por material no ferroso,
itemm

2.2.5 MINEROLOGIA DEL HIERRO

Existen varias clases principales de yacimientos de mineral de hierro las cuales se

muestra a continuación:

2.2.5.1 Magnetita (oxido ferroso-férrico Fe= 72.4%)

Es el mineral más rico que hay en la naturaleza y, si no fuera acompañado de

impurezas, su composición seria de 72.4% de hierro y 27.6% de oxígeno, pero debido
a las materias extrañas que le acompañan, su riqueza suele variar en los buenos
yacimientos de 55 a 66% de Fe. Su denominación química es oxido ferroso férrico y
su fórmula es Fe3O4.La magnetita es un mineral muy duro, de color pardo, casi negro
posee un brillo ligeramente metálico y cristaliza en el sistema cúbico. Por atraer a la
aguja imantada y por tener propiedades magnéticas recibe el nombre de magnetita.

2.2.5.2 Hematita (oxido férrico anhídrido, hematita roja Fe= 70%)

Es el más abundante de los minerales de hierro y puede considerarse como el más

importante de todos ellos, ya que por su riqueza y comportamiento en el horno alto es
el más solicitado de todos para la fabricación de arrabio o fundición. Su fórmula es
Fe2O3 y contiene 70% de hierro y 30% de oxígeno. En la práctica suele contener de
50 a 68% de Fe, debido a la ganga que le acompaña. No contiene agua combinada
como las hesites pardas, ni anhídrido carbónico como los carbonatos.

Existen diversas variedades de este mineral y las principales son las siguientes:
 19

a. Hematitas roja ordinaria (la más importante).

b. Hematitas roja mamelonada.
c. Hematitas roja oolitica.
d. Hematitas roja terrosa.
5. Hematita especular.

2.2.6 LITOLOGIA DEL HIERRO

2.2.6.1 Finos Negros (B)

Representan la unidad más rica en tenor de hierro. Mineralógicamente están

constituidos por granos sueltos de hematita especular y martita; en una proporción
muy pequeña en el orden de 2 a 3 % se presenta goethita, poco cuarzo y pequeños
gránulos arcillosos. Debido a una alta porosidad, tienen la consistencia de arenas
sueltas de color gris acerado o negro y pueden alcanzar tenores de hasta 69 % de Fe
seco y se encuentran usualmente en los depósitos entre los finos negros y la costra,
itemm.

2.2.6.2 Finos Marrones (F)

Presentan una pequeña variación química con respecto a los finos negros,
traducido en un aumento en el contenido de alúmina y de pérdida por calcinación
(PPC) que se debe a un incremento en el contenido de goethita y minerales
aluminosos. Tienen un color marrón claro a marrón oscuro. Suelen encontrarse en el
yacimiento por encima de los finos negros e infrayacentes a las costras superficiales.
A su vez los finos negros como los finos marrones se subdividen de acuerdo al
contenido de sílice en, finos silíceos (Bs y Fs) y finos muy silíceos (Bv y Fv). Estos
son semejantes a los finos simples, pero con mayor proporción de sílice remanente,
 20

que en los finos silíceos va de 2 a 6 % y en los finos muy silíceos es mayor a 6 %

limitados a un contenido de Fe (seco) igual o mayor a 55 %; en el yacimiento suelen
ocurrir en contacto directo con la cuarcita ferruginosa, (Bertani, C.1985).

2.2.6.3 Limonita (hematita parda, oxido férrico hidratado Fe= 60%)

Los minerales de hierro agrupados con este nombre son óxidos férricos hidratados.
Forman una serie ordenada de minerales, cuya fórmula general es n Fe2O3 + mH2O.
La denominación y contenido en hierro de cada uno de ellos se señalan a
continuación:
1. Turguita: 66.20% 2 Fe2O3H2O
2. Goethita: 62.90% Fe2O3H2O
3. Limonita: 60.0% 2 Fe2O3 H2O
4. Xanthosiderita: 57.10% Fe2O3 H2O
5. Limnita: 52.30% Fe2O3H2O

El contenido teórico de hierro varia e 52.3% a 66.2% y el de agua de 5 a 25%. Su

variedad más importante es la limonita, que pura contiene aproximadamente 60% de
hierro y 40% de oxígeno. En la práctica debido a la ganga e impurezas con que se
encuentran mezclados, el porcentaje de hierro varía de 30 a 56%. A pesar de que los
nombres antes citados corresponden a un criterio químico bien definido, por ser sus
características muy parecidas, a veces es difícil distinguir unas variedades de otras.
Cuando se presentan en un mismo yacimiento mezcladas diversas clases, es frecuente
dar al mineral el nombre de hematites parda y también la de limonita.

2.2.6.3.1 Limonita Amarilla (Y)

Constituida en su mayoría por limonita térrea, blanda, porosa, de color ocre

amarillo y en menor proporción por minerales de arcilla. Mineralógicamente están
 21

constituidas por goethita cripto-cristalina FeO(OH), y agua capilar o de absorción,

(Bertani, C. 1985).

2.2.6.4 Menas duras:

Se agrupan bajo el término de costras; suelen presentarse en las zonas superficiales

del yacimiento a manera de casquete recubriendo las bolsadas de finos, aunque
ocurren también interestratificadas con los finos a profundidad. Entre los subtipos
más frecuentes se encuentran, (Bertani, C. 1985):

2.2.6.4.1 Costras (V)

Mena dura compuesta por goethita, limonita y hematita.

2.2.6.4.2Costra hematítica (Vh)

Compuesta principalmente por hematita especular; algunas variedades contienen

magnetita. Su composición química es muy parecida a la de los finos negros,
diferenciándose de estos por presentar un mayor contenido de sílice, alúmina y
pérdidas por calcinación. Las costras hematíticas van desde homogéneas y con
cristales desarrollados, los cuales pudieran ser agregados de hematita primaria, hasta
finamente laminados y bandeadas, son compactas y de color azul metálico. Ocurren a
diferentes niveles del yacimiento, pueden encontrarse tanto en superficie como
interestratificadas con las menas friables en profundidad. Ver figura 2.3. Alcanzan
tenores de hasta 68% de (Fe) seco.
 22

Figura 2.3. Costra hematitica (auto 2023r)

2.2.6.4.3Costra limoníticas (Vy):

Está constituida por proporciones variables de hematita, goethita y limonita
estando presente esta última en mayor proporción. En cantidades muy pequeñas de un
orden menor al 5 % se encuentran minerales como cuarzo, caolinita, gibsita y otros.
Químicamente presentan un aumento en el contenido de alúmina, pérdida por
calcinación (PPC) y fósforo. Característicamente se desarrollan encima de los finos
marrones muy hidratados. Tiene una coloración amarillo ocre y es cavernosa. Ver
figura 2.4

Figura 2,4 muestra de costra limonitica ( Muestrario Orinoco Iron 2021;FMO

2019r)
 23

2.2.6.4.4Costra goethítica (Vg)

Está constituida principalmente por goethita microcristalina o amorfa, masiva,

dura y frágil, de color pardo rojizo o negro de brillo adamantino. Se les considera
como depósitos de suspensiones coloidales de hidróxido de hierro, en fracturas
abiertas o en cavidades de las menas. Mineralógicamente estas goethitas son bastante
puras, en pequeñas cantidades se presenta limonita cementada, cristales de goethita y
cuarzo. Presentan alto contenido de fósforo y el contenido de alúmina se eleva en
éstas, posiblemente por la presencia de hidróxidos de aluminio (Gibsita). Tiene un
tenor aproximado de 60% (Fe) seco. Ver figura 2.5

Figura 2.5 Costra goethítica ( FMO 2019)

2.2.6.4.5Costra masiva (V)

Mena dura compuesta por proporciones variables de goethita, limonita y hematita.

Por lo general, muestra textura porosa y cavernosa, contiene fragmentos de otras
menas y no presenta laminación remanente. Corresponde a un proceso avanzado de
meteorización superficial con precipitación coloidal y relleno parcial del espacio
poroso. Suelen recubrir bolsones de finos con alta proporción de bandas de limonita
amarilla. El tenor de Fe seco oscila alrededor de 62 %. Fig 2.6
 24

Figura 2.6 costra Masiva (FMO)

2.2.6.4.6 Costra silícea (Vs)

Presenta microscópicamente granos de cuarzo remanente de las cuarcitas

ferruginosas. Su contenido de sílice oscila entre 2% a 6 %. Puede presentar tanto
textura masiva como laminada. Por lo general recubren menas silíceas deleznables o
cuarcitas ferruginosas frescas o meteorizadas.

2.2.6.4.7 Costra laminada (Vp)

Compuesta por proporciones variables de hematita, goethita, y limonitas

distribuidas en láminas alternadas de poco espesor, a veces frágiles y desmenuzables.
De acuerdo a la mineralogía predominante presente en la costra laminada, puede ser
definida como costra hematítica laminada, costra goethítica laminada o costra
limonítica laminada. Puede alcanzar tenores de hasta % de Fe seco. Típicamente se
desarrolla en los flancos superiores de los yacimientos cerca del contacto con cuarcita
ferruginosa, (Bertani, C. 1985). Ver figura 2.7
 25

Figura 2.7 costra lamina laminada( FMO)

2.2.6.4.8Costra bandeada (Vb)

Costra bien definida y cavidades que reflejan bandeado con persistente

continuidad, (Bertani, C. 1985).

2.2.6.4.9 Costra recementada (Ve)

Mena compuesta en su totalidad de fragmentos angulares o semiangulares de todos

los tipos de costra con o sin gravas ferruginosas o Ripios, (Bertani, C. 1985).

2.2.6.4.10 Ganga (C)

Costra sílico-alumínica formada en las pendientes y plataformas adyacentes a

menas de costra de alto tenor, con texturas porosas y esponjosas, además fragmentos
desprendidos y concentrados por efectos mecánicos. Mena marginal que alcanza
tenores de 56% de (Fe) seco.
 26

2.2.7 PROCESO DE PELETIZACIÓN

El proceso de peletización es basado esencialmente en la formación de pellas

verdes por acción de rotación de un concentrado de mineral finamente molido
(mineral de hierro), aglomerantes (bentonita) y aditivos (dolomita), en un disco
peletizador al cual se le adiciona una cantidad determinada de agua.

La peletización tiene gran aplicación en el caso de materiales en forma de

partículas muy finas. Es frecuente exigir que la granulometría de la materia prima sea
inferior a 0.200mm y que el 70% sea inferior a 0.075mm, ya que con partículas de
mayores tamaños, se obtiene pellas defectuosas. Como se indicó, la peletización se
caracteriza porque el mineral fino se aglomera en forma de bolitas con un cierto
grado de humedad, y luego, en otra segunda operación, esas bolitas crudas (“en
verdes”) se endurecen por cocción en hornos apropiados, (C.V.G. Ferrominera
Orinoco, Gerencia Planta de Pellas, 2022).

Figura 2.10 Proceso de peletización. (C.V.G. Ferrominera Orinoco, Gerencia Planta

de Pellas, 2022)
 27

2.2.7.1 PELLAS

Las pellas son esferas aglutinadas de minerales de hierro concentrado y natural de

diferente composición mineralógica, físico-química, además de aditivos y
aglomerantes. (Larez 2022)

Las pellas presentan las siguientes propiedades:

a. Distribución de tamaño uniforme dentro de un rango de 9 – 15mm de diámetro.
b. Porosidad de 25 – 30%.
c. Alto contenido de hierro (>63%).
d. Prácticamente sin pérdida por calcinación (PPC).
e. Composición mineralógica uniforme.
f. Baja tendencia a la Abrasión.
g. Suficiente fuerza mecánica que soporte cambios térmicos.

2.2.8.2 Composición de las pellas

Las pellas están formadas por mineral tales como: hierro, óxido de sílice (SiO2),
óxido de aluminio (Al2O3) (alúmina), óxido de calcio (CaO), óxido de magnesio
(MgO) (magnesia), (P) fósforo, (S) azufre y magnesio, todos en diferentes
proporciones, siendo el de mayor predominio el hierro, (C.V.G. Ferrominera Orinoco,
Gerencia Planta de Pellas, 2022).

2.2.8.3 Materias primas para la formación de pellas

De acuerdo con su uso para peletización y su composición química, existen dos

grupos diferentes de materia prima: uno de ellos consiste en los minerales asociados
al hierro, que representan la matriz de la pella, y el otro que comprende la materia
 28

prima baja o sin nada de hierro la cual es usada exclusivamente para, ((Meyer, K.
1980):

1. Facilitar la producción de pellas (aglomerantes).

2. Mejorar la calidad físico-mecánica (aglomerantes y aditivos).
3. Modificar propiedades metalúrgicas de la pella (aditivos y aglomerantes
orgánicos).

2.2.9 Mineral de hierro

El mineral de fino utilizado en la fabricación de pellas proviene generalmente de

dos fuentes, (C.V.G. Ferrominera Orinoco, Gerencia Planta de Pellas, 2023):
1. Mineral fino encontrado en forma natural y con alto tenor en cuanto al
contenido de hierro (>65% de Fe total), directo de la mina.
2. Mineral fino encontrado en forma natural y con alto tenor en cuanto al
contenido de hierro (>65% de Fe total), homogenizao en PMH FMO.

2.2.22.1 Molienda en el proceso de peletización

El mineral con humedad por debajo de 1% proveniente de la descarga del secador,

se carga al molino de bolas mediante cintas transportadoras. El molino de bolas posee
un sistema de descarga por rejilla existiendo para esta finalidad ranuras en el
diafragma que permiten la salida del mineral molido, (Proseemm).

Para alcanzar la fineza requerida, 2100± 50 cm2 /gr., a fin de peletizar el mineral
de hierro se precisa moler el mineral. Esta molienda puede llevarse a cabo por varios
caminos, tales como circuito abierto, circuito cerrado y molienda húmeda o en seco.
 29

La escogencia de ellos depende del mineral a utilizar y esto solo se determina

mediante la experimentación, (C.V.G. Ferrominera Orinoco, Gerencia de Planta de
Pellas, 2012). Este proceso está constituido por dos molinos de bolas en circuito
abierto para molienda de mineral seco, aditivos y residuos de pequeño tamaño
rechazados en el proceso. Cada línea está compuesta por un silo de 250 toneladas, un
molino de bolas, un sistema colector de polvo y colectores de mangas.

El material es molido hasta que se obtiene un Índice de Blaine de 2.150 cm2/g +/-
75 cm2 /g, valor que es ajustado de acuerdo a los resultados del proceso de
peletización, (C.V.G. Ferrominera Orinoco, Gerencia de Planta de Pellas, 2012).

En la molienda, los factores más importantes a tomar en cuenta son, (C.V.G.

Ferrominera Orinoco, Gerencia Planta de Pellas, 2022)
a. Fineza del producto molido (Índice de Blaine o % - 325 mesh).
b. Consumo de energía (Kwh. / ton).
c. Recirculación (si es molienda en circuito cerrado).
d. Alcance rápido de la aglomeración.
e. Propiedades filtrantes del mineral.
f. Consumo de cuerpos moledores.

2.2.22.3.5 Índice del trabajo de molienda según Bond

El índice de trabajo de molienda (Wi) según Bond, expresa los Kwh que hay que
aplicar para desmenuzar una tonelada (tonelada corta =907 Kg) de material de
tamaño de grano teóricamente ilimitado, hasta que el 80% del mismo pase por el
tamiz de 100µ (0.10mm). El índice de trabajo es válido para molinos de bolas que
trabajen en circuito cerrado por vía húmeda.
 30

Para la molienda por vía seca en circuito cerrado, el valor (Wi) obtenido para el
trabajo consumido, calculado por la tercera ecuación básica de la teoría de Bond, se
multiplica por 1.30, (Proseemm).

2.3 Definición de términos básicos

2.3.1 Aglomeración

Define, de manera general, procesos mediante los cuales se compacta un material

fino, ya sea subproducto de una operación principal o que voluntariamente se muele,
para formar otro material; puede desarrollarse a altas o bajas temperaturas, (C.V.G.
ferrominera Orinoco, Gerencia de Planta de Pellas, 2022).

2.3.2Calidad de la pella

Son las especificaciones o características físicas – químicas necesarias para

procesos de formación de acero, (O.P.P., C.A).

2.3.3 Disco peletizador

Es un equipo utilizado para aglomerar los minerales finos previamente
humedecidos en forma casi esféricas denominadas pellas, (C.V.G. ferrominera
Orinoco, Gerencia de Planta de Pellas, 2022)

2.3.4 Ganga
Conjunto de minerales que, en un yacimiento, se encuentra en la roca explotada
junto a la mena (López, D. 2012).
 31

2.3.5 Ley o tenor

El contenido metálico de una mena se llama ley o tenor, y generalmente se expresa
en porcentaje o (como en los metales preciosos) en onza o gramos por toneladas,
(López, D. 2012).

2.3.6 Litología

Es la parte de la geología que estudia las características de las rocas que aparecen
constituyendo una determinada formación geológica (Nuñez 2022)

2.3.7 Mena

Una mena es un mineral del que se puede extraer un elemento, generalmente un

metal, por contenerlo en cantidad suficiente para ser aprovechado. Así se dice que un
mineral es mena de un metal cuando, mediante minería, es posible extraer ese mineral
de un yacimiento, y luego mediante metalurgia obtener el metal de ese mineral
(López, D., 2017.).

2.3.8 Mineral

Es toda sustancia que se encuentra de manera natural en la corteza terrestre, y está

formada de dos o más elementos químicos, excepcionalmente de uno solo, que tiene
forma geométrica o es amorfo, composición y propiedades físicas y químicas
definidas. (Nuñez 2022)

2.3.9 Pila

Acumulación de material en un sitio determinado, (C.V.G. ferrominera Orinoco,

Gerencia de Planta de Pellas, 2012).
 32

2.3.10 Pella producto

Son pellas verdes que han sido sometidas a tratamientos térmicos, (C.V.G.)
ferrominera Orinoco, Gerencia de Planta de Pellas, 2012)

2.3.11 Pella verde

Son pellas con características físico químicas definidas, pero que aún no han sido
sometidas a tratamientos térmicos, (C.V.G. ferrominera Orinoco, Gerencia de Planta
de Pellas, 2012)

2.3.12 Roca

Es aquel material compuesto de uno o varios minerales como resultado final de los
diferentes procesos geológicos. Además, las rocas están sometidas a continuos
cambios por las acciones de los agentes geológicos, según un ciclo cerrado, llamado
ciclo litológico, en el cual intervienen incluso los seres vivos. (Nuñez 2022)
 33

CAPITULO III

3 METODOLÓGIA DEL TABAJO

En este capítulo se describe los métodos de investigación, los pasos empleados,

para cumplir con los objetivos planteados, se realizará referencia al tipo de
investigación, diseño de investigación, técnicas e instrumentos de recolección de
datos.

3 Tipo y diseño de la investigación

3.1 Tipo de investigación

Sabino (2009) define al tipo de investigación como “un esfuerzo que se emprende
para resolver un problema, claro está, un problema de conocimiento” (p. 47). De
acuerdo a la metodología utilizada para poder resolver cada uno de los objetivos que
se plantearon en este trabajo, la investigación según sus niveles se clasifica en:
exploratoria, documental y descriptiva,

Por los antes mencionado se puede decir que la investigación alcanza un nivel de
investigación descriptiva, basada en investigación documental y de campo.
 34

La investigación es de tipo descriptiva y de acuerdo con lo planteado por Arias, F.

(2012), “Consiste en la caracterización de un hecho, fenómeno, individuo o grupo,
con el fin de establecer su estructura o comportamiento. De acuerdo a este término, la
investigación

Por tal motivo con dicho estudio se pretende profundizar las Caracterización
Geometalúrgica del proceso de Pella PM7 en planta de pellas de C.V.G. Ferrominera
Orinoco. mediante técnicas estadísticas para así determinar su correlación y cumplir
con los objetivos planteados.

3.2. Diseño de la investigación

El proyecto se basa en dos tipos de diseño, el primero de ellos es de tipo

documental, Arias, F. (2012), lo define como “la investigación documental es un
proceso basado en la búsqueda, recuperación, análisis, crítica e interpretación de
datos secundarios, es decir, los obtenidos y registrados por otros investigadores en
fuentes documentales: impresas, audiovisuales o electrónicos. Como en toda
investigación, el propósito de este diseño es el aporte de nuevos conocimientos”.

La investigación es documental, ya que fue necesaria información obtenida de

fuentes impresas, la cual permitió el conocimiento de las variables que determinan
como es el comportamiento que adopta el fluido una vez que circula a lo largo del
sistema de ductos, teorías de fluidización, planos del área de molienda y mezclado,
manuales de funcionamiento y especificaciones de los clasificadores, silo y
sopladores, investigaciones anteriores hechas a los clasificadores de partículas.

La investigación descriptiva es la que se realiza sin manipular en forma deliberada

ninguna variable. El investigador no sustituye intencionalmente las variables
 35

independientes. Se observan los hechos tal y como se presentan en su contexto real y

en un tiempo determinado o no, para luego analizarlos. (Sabino,1986, Pág. 51)

El segundo diseño de investigación es de tipo campo o diseño de campo, Arias, F.

(2012), lo define como “Es aquella que consiste en la recolección de datos
directamente de los sujetos investigados, o de la realidad donde ocurren los hechos
(datos primarios), sin manipular o controlar variable alguna, es decir, el investigador
obtiene la información, pero no altera las condiciones existentes. De allí su carácter
de investigación no experimental”, por los antes citado, esta investigación está
fundada en la recopilación de datos primarios, referentes a las Características
Geometalúrgica del proceso de pellas PM/, mediante ensayos que se realizaran en la
Gerencia de Calidad de C.V.G. Ferrominera Orinoco, a su vez se compilaron datos
referentes a los procesos de las áreas de secado, molienda, paletización y
endurecimiento.

3.3 Población y muestra de la investigación

3.3.1 Población de la investigación

La población “es un conjunto finito o infinito de elementos con características

comunes para los cuales serán extensivas las conclusiones de la investigación. Ésta
queda delimitada por el problema y por los objetivos del estudio” Arias, F. (2012),
por consiguiente, en este estudio la población es representada por el mineral de hierro
fino recibido via tren en Planta de Pellas de C.V.G. Ferrominera Orinoco durante el
año 2023 y el cual es producido por la Planta de PMH de Puerto Ordaz o por la Planta
de Trituración Los Barrancos, para la fabricación de pellas tipo PM7;

3.3.2 Muestra de la investigación

 36

La muestra la define Arias, F. (2012), como “la muestra es un subconjunto

representativo y finito que se extrae de la población accesible”, en este trabajo estarán
representadas por las muestras patrones del mineral que es recibido en planta de
pellas, los diferentes análisis se realizan en el Laboratorio de planta de pellas, con
colaboración con el Instituto de Investigación Metalúrgica y de los Materiales IIMM
de Sidor para la Caracterización Minerologica.

3.4 Técnicas e instrumentos de recolección de datos

3.4.1 Técnicas de recolección de datos

Arias, F. (2012), define la técnica como “el procedimiento o forma particular de

obtener datos o información”.

Con lo citado anteriormente, se puede decir que las técnicas utilizadas están en
función del tipo de diseño, para el de diseño de investigación documental se ha
empleado el análisis documental, y para el tipo de diseño de campo se ha utilizado la
observación no estructura la cual permite incluir todos los aspectos físicos para una
mejor compresión de la problemática planteada, así como también se utilizó la técnica
de la entrevista no estructurada, la misma es de suma importancia en la investigación
ya que se obtiene información valiosa del personal especializado en las áreas de
Planta de Pellas y la cual ayuda al cumplimiento de los objetivos planteado.

3.4.2 Instrumentos de recolección de datos

Los instrumentos de recolección de datos Arias, F. (2012), los define como “es
cualquier recurso, dispositivo o formato (en papel o digital), que se utiliza para
obtener, registrar o almacenar información”.
 37

De acuerdo a lo citado anteriormente, para el diseño de investigación documental

se utilizaron computadoras y sus unidades de almacenaje, para el diseño de
investigación de campo los instrumentos que se utilizaran: diario de campo, cámaras
fotográficas, bolsas térmicas, bandejas y pala.

Para la recolección y procesamiento de datos se utilizaron los siguientes

instrumentos:

3.4.2.1 Human machine interfase (hmi)

Es una interfaz hombre máquina que permite supervisar todas las variables del
proceso en tiempo real, permitiendo tener una mejor compresión e interpretación de
las variables de interés para la investigación.

3.4.2.2 Sistema Loggin

Es un sistema interno vía intranet utilizado para el registro y visualización de los

datos diarios de todos los instrumentos de cada área operativa del proceso productivo
de planta de pellas Ferrominera Orinoco. De este sistema se extrajo la información
correspondiente a la calidad Física y química de las pellas PM7 y el histórico de las
variables de temperatura del área 600, esto con el propósito de elaborar tablas y
gráficos que permiten darle cumplimiento a los objetivos planteados.

3.4.2.3 Software Microsoft Excel 2010

Microsoft Excel es una aplicación que se utiliza para recopilar y organizar datos
en filas y columnas que contienen las hojas de cálculo y se muestran en tablas. Se
pueden crear gráficos, bases de datos y otras opciones que permitan visualizar toda la
 38

información contenida de forma adecuada. Este Software se utilizó para realizar

gráficos de las variables correspondientes al área de endurecimiento térmico (Área
600) para determinar la variación en la temperatura de quemado de las pellas PM7 en
un periodo de tiempo específico.

3.4.2.4 Microscopio Óptico

Este instrumento permite observar una muestra en un tamaño aumentado de

elementos que son imperceptibles a simple vista. Su funcionamiento se basa en un
conjunto de lentes que utiliza luz visible para aumentar la imagen. A través de este
instrumento se pudo visualizar la microestructura de las pellas PM a un aumento de
100X y 200X respectivamente, a fin de identificar las fases mineralógicas y la ganga
asociada. De esta forma se podra visualizar las diferencias micro estructurales de las
pellas PM7

3.4.2.5 Software OmniMet TM

OmniMet TM ofrece potentes posibilidades de análisis a imágenes combinadas

con una funcionalidad de bases de datos flexible. Ofrece una integración perfecta de
microscopios, cámaras y software de análisis de imágenes con solo apuntar y hacer
clic a través de una interfaz intuitiva de Microsoft Windows. En general, cualquier
imagen de formato estándar puede verse directamente desde un microscopio
calibrado o importarse a OmniMet para su análisis. Este software permitira
cuantificar las fases presentes en las fotomicrografías tomadas desde el microscopio
óptico a las pellas PM7

3.4.2.6 Instrumentos de recolección de datos

 39

Para la recolección y procesamiento de datos se utilizaron los siguientes

instrumentos:

3.5 Recopilación de material bibliográfico

Se realizó una revisión de toda la información teórica asociada al tema en estudio,

como lo fueron libros, manuales, tesis de grado, informes, entre otros, los cuales
fueron de mucha importancia ya que los mismos ayudaron a ampliar y afianzar el
conocimiento, así como también a sustentar teóricamente el trabajo de investigación,
para así cumplir con los objetivos planteados.

3.6 Fase de Campo

Figura 3.: Procedimiento de Recolección de datos (2023)

 40

3.7 Conclusiones y recomendaciones

Luego de haber concluido con análisis e interpretación de resultados se procedió a

generar las conclusiones y recomendaciones por cada objetivo planteado en la
investigación.
 41

CAPITULO IV

En el siguiente capítulo se presentan y describen los posibles resultados

obtenidos según el orden de los objetivos planteados en dicha investigación.

4 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

En el siguiente capítulo se presentan y describen los posibles resultados obtenidos

según el orden de los objetivos planteados en dicha investigación.

4.1 Comparar las características del mineral de hierro recibido en año anterior
con el recibido actualmente.
Las características del mineral de hierro ha variado desde el diseño de
planificación de planta hasta la actualidad ver tabla 4.1 y grafica 4.1 donde se
observa el aumento de azufre y oxido de magnesio lo que afecta los materiales
refractarios y calidad de la pella

Tabla 1 Características químicas del mineral por año.

ANÁLISIS QUÍMICO
1988 1996 2012 2013 2021 2022
(Base Seca)

CHEMICAL ANALYSIS
(Dry Basis) Diseño Esperado FCBP PROMEDIO PROMEDIO PROMEDIO PROMEDIO PROMEDIO
%Fet 65 66,66 64,46 64,78 66,14 65,67
%SiO2 1,00 1,05 2,69 2,53 1,90 1,59
%Al2O3 0,65 0,7 0,83 0,80 0,78 0,68
%P.P.C./L.O.I. 3 2,7 4,15 3,87 3,00 3,15
%P 0,06 0,05 0,084 0,080 0,070 0,080
%MnO 0,04 0,134 0,080 0,020 0,030
%CaO 0,02 0,03 0,008 0,013 0,020 0,010
%MgO 0,02 0,01 0,013 0,023 0,010 0,030
%S 0,008 0,013 0,012 0,011 0,010 0,050
%TiO2 0,09 0,106 0,098 0,070 0,040
%FeNat/Nat. Fe (n) 59,83 60,24 61,72 61,02
%H2O (Promedio
anual)/(Yearly 6 7,18 7,01 6,68 7,08
average)
 42

Grafica 4.1 comportamiento químico del mineral fino en diferentes as

4.2 Identificar geometalurgicamente el mineral de hierro que se reciben en la

fosa 110HP1 (área 100) Planta de pellas FMO.

Para realizar este objetivo se tomaran muestras de cada tren recibido, para este
caso, los resultados de la litología del mineral

Las muestras de mineral de hierro seleccionadas serán clasificados según sus

características de textura, morfología, color entre otras, tal como se muestra en la
figura 4.1
 43

Figura 4.1 especies litológicas de mineral de hierro

4.3 Relacionar el índice de blaine del mineral que es alimentado a los molinos
con el rendimiento de los mismos.

Para cumplir con este objetivo, se determina el diámetro de los cuerpos

moledores que se le suministra al molino, para lo cual se utilizó el Índice de trabajo
de molienda (Wi) según Bond el cual sugiere la siguiente fórmula:

(4.1)

Dbola= 1,65”= 42mm

Donde:

Dbola= diámetro máximo de bolas (mm)

K= Molienda seca con descarga a la parrilla (335)
 44

Wi= índice de Bond (10,97ton/kWh = 11 ton/kWh) (apéndice G)

Sg= peso específico den mineral (4,88 gr/cm3)
Cs=porcentaje de velocidad crítica (73%)
D= diámetro del molino (5m= 16,4ft)
D(80)= dimensión de la abertura de la malla para un 80% de paso de la
alimentación (2900 micras)

Teóricamente el diámetro máximo requerido para realizar una molienda

efectiva del mineral es de 42 milímetros, sin embargo su uso origina un problema ya
que el 9% del mineral es mayor a 6mm con lo que requiere cuerpos moledores de
mayor diámetro.

Si se recarga al molino con cuerpos moledores de 42 milímetros y con la

granulometría estudiada, traería como consecuencia la concentración muy alta de
partículas gruesas en la salida del molino, ya que el mineral no está recibiendo la
molienda adecuada.

Esto ocasionaría taponamiento del diafragma en la salida del molino el cual

tiene una apertura entre 6mm a 10mm, bloqueando así la salida del mineral. Lo que
conlleva a que el rendimiento de la molienda disminuya, debido a que el molino sufre
una sobrecarga consumiendo mayor energía.

No obstante, el rendimiento del molino va a depender a su vez de la dureza del

mineral ya que mayor dureza mayor será el desgaste de los cuerpos moledores ya sea
por abrasión o impacto, de la potencia del molino, distribución de bolas, apertura del
diafragma, capacidad de los ventiladores, capacidad de los filtros de mangas, entre
otros.
 45

4.2 Analizar la influencia de las propiedades geometalúrgia del mineral de

hierro recibido con el producto final en el proceso de producción de planta
de pellas FMO.

Para determinar la influencia de la caracterización del mineral de hierro en el

proceso se evaluaran los siguientes aspectos químicas del mineral de hierro
recuperado como lo son: pérdida por calcinación (PPC), óxido de sílice (SiO 2), y
óxido de aluminio (Al2O3),

4.4.1 Influencia de la pérdida por calcinación del mineral de hierro en el

rendimiento del área de palatización

La pérdida por calcinación indica la cantidad de compuestos volátiles que presenta

un material, y entre dichos compuestos se encuentra el agua. Esto puede atribuirse a
la presencia de limonita (FeO(OH)·nH2O) el cual es un mineral producto de la mezcla
de óxidos de hierro hidratados e hidróxidos de hierro; La limonita es normalmente el
mineral goethita, pero puede consistir también en proporciones variables de
magnetita, hematita, etc.

Esta agua intrínseca debido a la presencia de la limonita, influye positivamente en

este proceso cuando tiene un porcentaje mayor a 3,60., ya que permite mejorar la
adherencia y plasticidad de las partículas del mineral logrando así una mejor
formación de pella verde.

4.4.2 Influencia de la pérdida por calcinación del mineral de hierro en la caída

de pella verde

La pérdida por calcinación influye positivamente en la resistencia de la pella

verde, cuando tiene porcentaje medio (3,40- 4,0%), debido al agua intrínseca que
 46

presenta el mineral originando mayor cohesión y plasticidad entre las partículas,

logrando de esta manera que la pella verde no sufra fracturas durante el recorrido en
las cintas transportadores hasta la parrilla móvil donde la pella será precalentado para
su posterior calcinación.

Sin embargo cuando la pérdida por calcinación es mayor a 4 % origina mayor

caída ocasionando que la pella este fuera de especificación.

4.4.3 Influencia de la pérdida por calcinación del mineral de hierro en el

consumo unitario de bentonita

Para determinar el consumo unitario de bentonita se tomaron datos de horas

continuas de producción (apéndice D), con la siguiente fórmula:

Consumo unitario de bentonita (kg) = C.B (5.7)

C.H

Donde:
C.B= consumo de bentonitas (tn)
C.H= consumo del mineral de hierro

4.4.4 Pérdida por calcinación del mineral de hierro en el proceso de

endurecimiento de la pella verde.

Teóricamente a mayor pérdida por calcinación menor será la temperatura de

placas esto puede deberse al agua químicamente ligada de la limonita, ya que requiere
mayor cantidad de energía para poder descomponerse.
 47

Cuadro 1 Cronograma de actividades

 48

REFERENCIAS

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GEOMETALURGIA Y APLICACIONES MINERAS

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Bertani, César. (1985). DESCRPCIÓN DE LAS PRINCIPALES

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