Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
PLANTAS DE TRATAMIENTO DE MINERAL	ING. EN MINERIA	12/98	5	1c

Docente	Función	Cargo	Dedicación
MAS, MIGUEL ANGEL	Prof. Responsable	P.TIT EXC	40 Hs
AGUIRRE, FERNANDO LUIS	Responsable de Práctico	A.1RA SIM	10 Hs
AMAYA, EDGAR GILBERTO	Auxiliar de Práctico	A.1RA SEM	20 Hs

FUNDAMENTACION
La inclusión de Planta de Tratamiento de Minerales, en la currícula de la carrera de Ingeniería de Minas esta justificada a partir de la temática especial que ella trata, a saber, el diseño y calculo de los equipos y aparatos que se utilizan en la separación y concentración de minerales.
Los metales y minerales de importancia comercial se encuentran solo muy raras veces en el estado natural en formas y grados de purezas que su utilización practica exige, pues, casi sin excepción están mezclados, con otros de diferente valor. Por tanto tenemos que proceder a separarlos de estas sustancias desprovistas de valor a través de métodos físicos o procedimientos químicos.
Aprovechando las características y propiedades de los minerales, es que se desarrollaron diferentes métodos de separación y concentración, los cuales deben ser asistidos por equipos y maquinarias especificas.
El uso de las propiedades físicas para efectuar la separación define diferentes procesos de concentración, como por ejemplo la separación magnética, la electrostática, la separación por medios densos, entre otros.
El uso de las propiedades físico-químicas, define los procesos de flotación.
Si el proceso de recuperación de componentes valiosos de la matriz rocosa se produce por medio de reacciones químicas en solución acuosa, se define entonces la hidrometalurgia. En la actualidad también se aprovechan los microorganismos para producir esta separación a través de los procesos biohidrometalurgicos.
Así es como, para llegar a estas etapas de concentración de los minerales y/o de recuperación de metales hace falta acondicionar o adecuar los minerales granulométrica mente mediante la trituración, clasificación y molienda. Hay que distribuirlos (Cañerías y tubos), clasificarlos(Hidrociclones, clasificadores espiral) y transportarlos en forma de pulpa (bombas), concentrarlos y realizar las operaciones de separación sólido-liquido (espesadores y filtros).
Planta de Tratamiento de Minerales es una materia del quinto ano de la Carrera de Ingeniería de Minas que se dicta en el primer cuatrimestre.Tiene como correlativas inmediata posterior a Proyecto metalurgico, y como correlativa inmediata anterior tiene a Mineralurgía y Metalurgia Extractiva. Pero además hay otras materias en las cuales se apoya, ellas son Concentración de Minerales I, Geología y Química Analítica Instrumental.
Las unidades temáticas a desarrollar están basadas en los contenidos mínimos de la materia, y se han estructurado de la siguiente manera: Flujograma de Ingeniería, Trituración, Molienda, separación por tamaños, ciclones, clasificadores atkins y sistemas de distribución de pulpas.

Las operaciones de separación y concentración tienen vinculación directa con el Tratamiento de Minerales.
El objetivo general de esta materia, es proveer los medios necesarios para que los alumnos, puedan establecer y/o resolver los problemas de separación , concentración o beneficio de minerales cuando se encuentran mezclados con otros, teniendo en cuenta los criterios de procesos establecidos.

Entre los objetivos particulares podemos mencionar:

Hacer que los alumnos internalicen las relaciones conceptuales y procedimientos que se aplican en la concentración.

Proveer los conocimientos necesarios para la elaboración de un circuito de concentración de minerales.

Desarrollar en el estudiante el interés por la investigación y desarrollo de procesos mineros.

Dar los conocimientos fundamentales que permitan al alumno el elaborar un estudio del proceso de un mineral y el calculo de los equipos intervinientes.

Brindar los conocimientos básicos del desarrollo sostenible y de la interacción Desarrollo Minero y Ambiente.

Al finalizar el curso se espera que el alumno logre y/o confirme destrezas que le permitan expresarse con propiedad utilizando términos de la Ciencia y la Técnica Minera y desarrollar una conducta que le permita participar en trabajos de equipo.-

Es importante destacar que los trabajos prácticos correspondientemente a esta materia son de gabinete y de laboratorio, pues a través de la ejecución de los mismos se logra obtener los datos necesarios para dimensionar equipos, seleccionar reactivos, definir parámetros y establecer criterios de trabajo.

CARACTERIZACION DE LA MATERIA: : De acuerdo a la Ordenanza N 012-98 del Consejo Superior de la Universidad Nacional de San Luis, la caracterización de la asignatura es: Instalaciones de Conminucion y Clasificación. Instalaciones de separación Sólido-Liquido y desenlodado. Instalaciones de Concentración. Muestreo, Control e instalaciones Auxiliares en Plantas mineralurgicas. Esquemas de Instalaciones de Áridos y Rocas industriales. Técnicas Especificas de las Rocas Ornamentales. Impacto Ambiental e Instalaciones de Tratamiento de Residuos. Estimación de Inversiones de Instalaciones Mineras.

Plan de trabajos prácticos


Practico Nº 1
Elaboración de flujograma de ingeniería

Practico Nº 2
Calculo de equipos de trituración primaria y secundaria. Por formula y por tabla

Practico Nº 3
Calculo de zaranda y la carga circulante

Practico Nº 4
Calculo de molino de barras y bolas

Practico Nº 5
Calculo de hidrociclones

Practico Nº 6
Calculo de espesadores

Practico Nº 7
Calculo de clasificadores de espiral

Practico Nº 8
Calculo de distribución de pulpa (bombas y cañerías)

PARA REGULARIZAR SE REQUIERE EL 80 % DE LA ASISTENCIA A LAS CLASES TEORICO PRACTICAS, LA APROBACIÓN DEL 100% DE LOS TRABAJOS PRACTICOS Y LA PRESENTACIÓN DE LA CARPETA DE T. PRACTICOS. POSTERIORMENTE LA EVALUACIÓN DEL EXAMEN FINAL.

[1] 1-Trituración, Molienda y Clasificación (Apuntes) - RAMON ALVAREZ, 1996.
[2] 2-Laboratorio de Concentración de Menas (Apuntes) - RAMON ALVAREZ & DULCE GOMEZ LIMON, 1995.
[3] 3-Operación de Espesamiento y Filtrado (Apuntes) - LUIS MAGNE ORTEGA, 1991
[4] 4–Tratamiento de Minerios, volumen 1,2 y 3- Dr Arthur Pinto Chaves, 1998
[5] 5–Mineral Procesing Plant Design, Mullar y Bappu, 1978
[6] 6- Manual de Britagen, Metso Minerals, 6º Edicion año 2005
[7] 7- Conocimientos Basicos en el Procesamiento de Minerales, Metso Minerals, Edicion 1, 2004/5

[1] 1. -Introducción al Procesamiento de Minerales - ERROL G.KELLY & DAVID J. SPOTTISWOOD, 1990.
[2] 2. -Minería Química - Autores Varios, 1991.
[3] 3. -Metalurgia Extractiva No Ferrosa - CHARLES BURROUGHS GILL, 1989.
[4] 4. -The Chemistry of Gold Extration - JHON MARSDEN & IAIN HOUSE, 1991.
[5] 5. -Hidrometalurgia Parte I y II - H. HAUNG, G. TWIDWEL & D. MILLER, Traducido por: LUIS M. CHIA AQUIJE & JUAN F. CHIA AQUIJE.
[6] 6. -El Cobre, Metalurgia Extractiva - A. K. BISWAS & W. G. DAVENPORT, 1993.
[7] 7. -Cinética de los Procesos de la Metalurgia Extractiva - H. Y. SOHN & MILTON E. WADSWORTH, 1986.
[8] 8. -Ingeniería de las Reacciones Químicas - O. LEVENSPIEL.
[9] 9. -Biogeotechnology of Metals (Manual) - G. I. KARAVAIKO, G. ROSSI, A. D. AGATE, S. N. GROUDEV, Z. A. AVAKYAN, 1988.

El objetivo general de esta materia, es proveer los medios necesarios para que los alumnos, puedan establecer y/o resolver los problemas de separación , concentración o beneficio de minerales cuando se encuentran mezclados con otros, teniendo en cuenta los criterios de procesos establecidos.

UNIDAD 1: Flujagrama de Ingeniería

Tema 1: Objetivos del Tratamiento de Minerales. Operaciones de Concentración, Adecuación granulométrica. Otras adecuaciones.
Determinación de los valores presentes en una mena. Examinación visual y microscópica. Análisis químicos, diferentes tipos.

Tema 2: Fórmulas sobre suspensión de sólidos en Líquidos: porcentajes de sólidos en peso y en volumen. Dilución. Peso específico del sólido y de la pulpa.

Tema 3: Desarrollo de un Flowsheet o Flujograma del Proceso.
Evaluación de los resultados de las pruebas. Cuantificación de los procesos. Curvas de selectividad. Elementos a considerar pera el
desarrollo de un flowsheet. Balance de masas, metalúrgico y de aguas

Instalaciones de Conminución y Clasificación

UNIDAD 2: Selección de Circuitos de Trituración

Tema 1 - Trituración primaria, secundaria y cuaternaria Relación de reducción. Usos y aplicaciones

Tema 2 - Selección y cálculo de un triturador. Granulometrías en circuito abierto y cerrado. Curvas. Esquemas típicos de trituración. Cálculo de la carga circulante. Flow sheet típicos de plantas de trituración de áridos y rocas industriales.

UNIDAD 3: Selección de Circuitos de Molienda

Tema 1 - Características del diseño de los molinos. Molinos de Barras. Molinos de Bolas. Molinos Autógenos. Usos.

Tema 2 - Pruebas con mineral para la selección del Molino. Molturabilidad para molinos de bolas y barras. Índice de Bond (Bond Work Index), índice de abrasión. Experiencias en planta piloto. Ecuaciones usadas para determinar la potencia requerida en la molienda.

Tema 3 - Cálculo de molino de barras en circuito simple. Cálculo de un molino de bola en un circuito Barras - Bolas. Cálculo molino de Bolas en circuito simple. Selección del tamaño de los cuerpos moledores y estimación del consumo de acero.

UNIDAD 4: Selección del tamaño y tipo de zarandas vibratorias en plantas de trituración de minerales

Tema 1 - Zarandas. Tipos de Zarandas. Tipos de Telas. Diferentes aberturas. Ubicación de las zarandas dentro de un esquema de flujo. Zarandas desaguadoras.


Tema 2 - Selección de Zarandas vibratorias. Cálculo del área. Factores que intervienen. Cálculo de la carga circulante. Circuitos de clasificación de áridos y rocas industriales.

Instalaciones de Separación Sólido-liquido

UNIDAD 5: Tratamiento de Pulpas Minerales

Tema 1: Conocimientos sobre lamas: Importancia del tratamiento de las lamas en la concentración de minerales. Lamas primarias. Lamas secundadas. Dispersión. Floculación.

Tema 2: Teoría de la Floculación: Definición del fenómeno. Análisis de los factores que intervienen. Mineral, Medio y Reactivo. Efecto de la concentración del floculantes. Efecto del peso molecular del polímero. Potencial hidrógeno y fuerza iónica.
UNIDAD 6: Espesamiento y filtrado
Tema 1: Teoría del dimensionamiento de un espesador: Decantación intermitente. Decantación continua. Espesador Dorr. Capacidad de los espesadores Dorr. Velocidad de asentamiento. Cálculo del área: Velocidad ascendente del agua. Determinación del punto critico. Cálculo del volumen. Cálculo de la altura H.

Tema 2: Filtración. principio, ventajas y limitaciones. Tipos de filtros. Descripción y equipo de un sistema de filtración. Aplicaciones. Prácticas sobre dimensionamiento de espesadores.


Instalaciones Auxiliares y de concentración


UNIDAD 7: Selección y Aplicación de Clasificadores Espiral

Tema 1 - Clasificadores Espiral. Descripción del equipo. Instalación. Régimen de clasificación. Régimen de corriente. Discusión de los parámetros de operación. Definiciones. Distribuciones granulométricas. Diámetro de corte. Partición. Aplicación de los Clasificadores Espiral.

Tema 2 - Diseño actual. Rendimiento. Ubicación del Clasificador Espiral en un esquema de flujo. Balance de Masas, selección y cálculo.

UNIDAD 8: Selección de Hidrociclones Clasificadores

Tema 1 - Clasificación. Ciclones. Funcionamiento del Ciclón. Variables asociadas a la geometría (variables de diseño). Variables asociadas al proceso (variables operativas).-

Tema 2 - Materiales de Construcción de los Ciclones. Rendimiento de los Ciclones y tamaño de separación. Ubicación del Ciclón en un esquema de flujo. Instalación. Balance de Masa, selección y cálculo.

UNIDAD 9: Selección de Circuitos de distribución de Pulpas.

Tema 1- Equipo e instalaciones. Bombas Centrifugas. Diferencia entre una bomba de pulpa y de agua. Revestimientos: diferentes tipos. Bombas de Eje Vertical. Bombas de desplazamiento positivos. Usos.

Tema 2 - Montaje de una bomba centrífuga. Caja de bomba. Diferentes tipos de sello o estopa duras. Cañerías y accesorios. Válvulas. Manómetros.

Tema 3 - Bombeo de Pulpas. Curvas características de la bomba y del sistema, Desempeño de una bomba de pulpa. Potencia consumida.-

Tema 4 - Comportamiento de las pulpas. Tipos de flujo. Velocidad de transporte Velocidad límite.

Tema 5 - Dimensionamiento de bombas de pulpa y cañerías. Perdidas de carga. Cálculo de las cañerías. Velocidad de transporte y velocidad límite de sedimentación. Curvas. Ubicación de una bomba en un esquema de flujo. Balance de masas, selección y cálculo.-