Estudio de calidad de concentrado utilizando una mini planta piloto de flotación (MPP)

Abstract

En el negocio minero, conocer la calidad de concentrado, en términos de ley de cobre, subproductos y contaminantes, para los proyectos en desarrollo o en operación es muy im portante, porque permite, por una parte, establecer una estrategia de venta de concentrado, y, por otra parte, obtener una licencia ambiental para el transporte y almacenamiento de concentrado, sobre todo cuando las regulaciones internacionales son cada vez más exigentes en materia de explotación, transporte y almacenamiento de sustancias peligrosas. En vir tud de lo expuesto, el objetivo de este trabajo es presentar un análisis técnico de diferentes metodologías existentes para estimar la calidad de concentrado. Las metodologías que se ana lizan son las pruebas de flotación colectiva en la innovadora Mini Planta Piloto de Flotación (MPP), las tradicionales pruebas de flotación en ciclo cerrado (TCC) realizadas a escala de laboratorio y las onerosas pruebas de flotación en plantas piloto convencional (PPC) de 100 a 500 kg/h. La MPP presenta la ventaja de requerir una reducida masa (de muestra) de 150 a 180 kilógramos por prueba, la cual puede ser extraída desde rechazos de sondajes geológicos (tipo NQ o HQ), lo que facilita la ejecución de un elevado número de pruebas, a un costo razonable, y, realizar pruebas con muestras ubicadas a 1000 o 2000 metros de profundidad en un yacimiento. La MPP no sólo permite conocer la calidad de concentrado, sino también, la recuperación metalúrgica de cobre y otros elementos de interés (molibdeno, plata, oro, arsénico, etc.). Además, la MPP permite generar: a) concentrado colectivo para pruebas de sedimentación y filtración, b) relave final para pruebas de sedimentación, transporte y dis posición de relaves, y, c) agua recirculada de relave final para caracterización fisicoquímica. Se presentan dos aplicaciones de la MPP en la industria del cobre nacional, la primera, para evaluar el efecto de tipos de agua en la recuperación de cobre y molibdeno, y, la segunda, para validar que una remolienda fina (P80=30 µm) aumenta la ley de cobre en el concentrado colectivo desde 20 a 25-30% CuT. Finalmente, se presentan algunos desafíos y oportunidades que han sido identificadas para el mejoramiento continuo de la tecnología MPP.

In the mining business, knowing the concentrate quality in terms of copper grade, byproducts, and contaminants for projects in development or operation is of paramount importance. This knowledge enables, on the one hand, the establishment of a concentrate sales strategy and, on the other hand, the acquisition of an environmental license for the transportation and storage of concentrate, especially as international regulations become increasingly stringent regarding the exploitation, transportation, and storage of hazardous substances. In light of the above, the objective of this work is to present a technical analysis of various existing methodologies to estimate concentrate quality. The methodologies analyzed include collective flotation tests in the innovative Mini Pilot Plant (MPP), traditional closed-circuit flotation tests (TCC) conducted at a laboratory scale, and the costly conventional pilot plant flotation tests (PPC) with capacities ranging from 100 to 500 kg/h. The MPP offers the advantage of requiring a reduced sample mass of 150 to 180 kilograms per test, which can be extracted from geological drill core rejects (NQ or HQ type), facilitating the execution of a large number of tests at a reasonable cost, and allowing for testing with samples located at 1000 or 2000 meters depth within a deposit. The MPP not only allows for determining concentrate quality but also for assessing the metallurgical recovery of copper and other elements of interest (molybdenum, silver, gold, arsenic, etc.). Additionally, the MPP allows for the generation of: a) bulk concentrate for sedimentation and filtration tests, b) final tailings for sedimentation, transportation, and disposal tests, and c) recirculated water from final tailings for physicochemical characterization. Two applications of the MPP in the national copper industry are presented: the first, to evaluate the effect of water types on copper and molybdenum recovery, and the second, to validate that a fine regrinding (P80=30 µm) increases the copper grade in the bulk concentrate from 20 to 25-30 % CuT. Finally, some challenges and opportunities that have been identified for the continuous improvement of MPP technology are presented.