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Resumen Metalurgia I - Felipe Tello Herborn
Parte 1: Conceptos
PD: Recomiendo primero ir al final del documento, a la parte Pruebas anteriores y Revisar
conceptos desde ahí (:
Concepto
Metalurgia
Etapas de la Metalurgia Extractiva
Fases de la Técnica de Metalurgia
Técnicas Metalúrgicas
Operaciones Físicas de Obtención
Operaciones Químicas de Obtención
Proceso Minero
Secuencia del Negocio Minero:
Yacimiento
Secuencia de Negocio Minero:
1
Pregunta de Prueba.
Definición
Ciencia cuyo objeto es el estudio de
operaciones industriales, producción de
metales y sus aleaciones
1. Transporte y Almacenamiento
2. Conmución
3. Clasificación
4. Separación Metal-Ganga
5. Purificación y Refinación de
Productos
 Obtención del metal desde mineral
(mena)
 Afino del metal (purificación)
 Preparación de aleaciones,
tratamientos mecánicos y térmicos.
Siderurgia (hierro, arrabio, acero)
Metalurgia especial(Cu, Al, Zn, Sn, Pb)
Pulvimetalurgia (polvos)
Electrometalurgia (electrólisis)
Triturado, molido, filtrado, centrifugado,
decantado, flotación, disolución, destilación,
secado, precipitación física.
Tostación, oxidación, reducción,
hidrometalurgia, lixiviación por reacción
ácido-base, precipitación química,
electrodeposición, cianuración.
 Explorar Mina
 Realizar Plan Minero
 Extraer Mena Mineral
 Preparar y separar material de valor
 Extractiva: Producir Mineral1
 Consumir material
Busqueda: Se realiza un muestreo
preliminar
Estimación: Se evalúan los sondajes,
cantidad y calidad
Proyecto: análisis de factiblidad del
mineral
Obras: Aplicación de infraestructura
de trabajo.
Arranque -> Perforar mina
Comentario [FTH1]: Pregunta de
Prueba de 2013
Comentario [FTH2]: Pregunta de
Prueba de 2013
Comentario [FTH3]: Preguntado en la
Prueba de 2013
Mina
Manejo -> Transporte material
Planificación, Evaluación de suministros y
control de Costos se realizan aquí
Secuencia de Negocio Minero:
Procesamiento
Basically, this.
Secuencia de Negocio Minero:
Comercialización
Yacimiento mineral
¿Cómo saber si un mineral es explotable?
Factores económicos de explotación
Proceso Ígneo: Plutonismo
Proceso Ígneo: Volcanismo
Proceso exógeno (superficial): Erosión.
Lugar donde se hayan naturalmente rocas de
concentraciones superiores al promedio,
denominadas anómalas (minerales, gases o
fósiles). Como el helix fósil, obvio.
Simplemente su concentración debe ser muy
superior a su concentración media CLARK, en
la corteza terrestre.
 Valor económico del mineral
 Concentración o Ley mineral
 Volumen de las reservas
 Proximidad a puntos de consumo
 Evolución de Mercado
 Factores Externos
Proceso de enfriamiento lento de una masa
fundida que tiene lugar en el interior de la
corteza terrestre y resulta en rocas
magmáticas) (Acumulación en la cámara
magmática)
Es un proceso mucho más rápido que el
Plutonismo, ocurre usualmente en
conjunción con procesos sedimentarios:
yacimientos de tipo sedex.
Proceso en el cual las rocas de la tierra se
rompen en fragmentos y sufren
transformaciones físicas y químicas, puede
dar origen a yacimientos residuales.
Comentario [FTH4]: Superman was
here.
Comentario [FTH5]: Yacimientos de
tipo Volcano-Sedimentario.
Procesos pegmatíticos.
Procesos neumatolíticos e hidrometales
Sedimentación detrítica
Sedimentación química
Sedimentación Orgánica
Proceso de metamorfismo
Mena
Ley de Mena
Factores para ver si un deposito mineral es
atractivo de extraer o no.
Tipos de Mena
Nativa, Sulfurada, Oxidada, Compleja,
Calcárea, Silicias, Metálicas, No metálicas
Pueden producir yacimientos de materiales
metálicos (Casiterita) e industriales (micas y
cuarzo)
Suelen dar origen a yacimientos de minerales
metálicos muy variados y algunos de interés
industrial.
Da origen a rocas areniscas, yacimientos de
placer (oro, casiterita y gemas)
Da origen a rocas y minerales de interés
industrial como: calizas, yeso o sales.
Origina rocas y minerales energéticos: carbón
e hidrocarburos (HC) sólidos, líquidos, y
gaseosos, también da origen a rocas y
minerales de interés.
Produce rocas industriales importantes, como
mármoles, serpentinitas, también produce
granate
Es el material cuya explotación presenta
interés, tanto industrial como económico.
En general se trata de minerales metálicos y
que designa el mineral del que se extrae el
elemento químico de interés.
Cobre = Calcopirita
Mercurio = Cinabrio
Estaño = Casiterita.
Requieren tratamiento: Mineralúrgico y
metalúrgico.
Cómo la mena es una mezcla entre mineral
valioso y material crap se debe evaluar el
contenido de un determinado metal en la
mena, en % de ppm o en gramos/tonelada.
 Tamaño del deposito
 Ley de Mena
 $$
 Costo de tronadura
 Costo de servicios básicos (agua,
energía, carreteras)
 Diagrama de Procesos
 Demanda y valor del metal
 Nativa: El metal está de forma
elemental
 Sulfurada: Contienen le metal en
forma de sulfuro (Mo, Fe, CuS, Cu2S,
pirita)
 Oxidadas: Puede estar presente
como óxido, sulfato, silicato,
carbonato o alguna forma hidratada
de los mismos (críscola)
 Compleja: Material Valioso (Au, Cu,
Ag, Pb)
Comentario [FTH6]: Gotta catch 'em
ALL!
Comentario [FTH7]: Game of Thrones
Comentario [FTH8]: La Serena
Comentario [FTH9]: It's very
important
Comentario [FTH10]: Crap = Useless.
Mineral
Ganga
Minerales Explotados en Chile
Sulfuros de cobre valiosos
Ley de Cobre
Ley de Mineral
Estéríl o Lastre
Ley de Corte
Ley media
Usos del Cobre
Usos de la Plata
 Calcáreas: Ricas en carbonatos
 Silicias: Ricas en Silice
 Metálicas: Tienen un metal
Sustancias inorgánicas naturales que poseen
estructura atómica y composición química
definida y se encuentran tanto en el interior
como exterior de la corteza.
Minerales que acompañan a la mena sin
interés minero alguno, una ganga puede
pasar a ser mena al descubrirse una
aplicación para este.
Metálicos: Cobre, Molibdeno, Oro, Plata,
Plomo, Zinc, Hierro y Manganeso.
No metálicos:
 R. Salinos: Salitre sódico, potasio,
Yodo, carbonato de litio, borato de
sodio, cloruro de sodio y potasio,
sulfato de sodio.
 R. de Construcción: Carbonato de
calcio, yeso, arcilla, cal, materiales de
cemento, etc.
Materias primas: Azufre, talco, caolín,
silicatos.
Chile posee el 38% de las reservas de cobre a
nivel mundial, además de litio y renio.
Calcosina Cu2S
Covelina CuS
Bornita Cu5FeS4
Enargita Cu3AsS4
Calcopirita CuFeS2
Porcentaje de cobre que encierra una
determinada muestra, actualmente es
aceptable hasta una ley del 0,8~0,9%
Se refiere a la concentración de Oro, Plata,
Estaño, entre otros, presente en las rocas y
en el material mineralizado de un yacimiento.
Corresponden a las rocas que no contienen
mineral o lo contienen en cantidades
inferiores a la ley de corte.
Concentración mínima que debe tener un
elemento dentro del yacimiento para ser
explotable.
Concentración que presenta el elemento
químico de interés minero en el yacimiento.
Tubería de Cobre
Sales de Cobre
Aleaciones de Cobre
Industria de Comunicaciones
Bronces (cobre + estaño)
Conductor en componentes eléctricos
Comentario [FTH11]: Pregunta de
Prueba
Usos del Oro
Usos del Zinc
Usos del Arsenico
Usos del Antimonio
Usos del Plomo
Usos del Acero
Usos del Molibdeno
Usos del Tungsteno
Usos del Estaño
Usos del Bismuto
Usos del Telurio
Usos del Cadmio
Usos del Indio
Usos del Selenio
Recursos Minerales
Sales para películas foto-sensitivas
Joyería (EL ORO NO SE EMPAÑA!!1!Uno!)
Medicina (Dientes de nigga)
Electrotécnia (Circuitos)
Recubrir acero mediante el proceso de
galvanización y aplicado como calaminas,
alambres, tuberías y conexiones.
El oxido de zinc se utiliza en la fabricación de
cemento delantal, pasta dental, esmaltes,
productos de goma, llantas, etc.
Productos químicos utilizados en la industria
de pesticidas, vidrios, cristal
Principalmente en la industria automotriz
como baterías y en la industria química como
óxido para retardantes de llama de pintura.
Fabricación de baterias y de plomo
tetraetílico que se añade a las gasolinas de
alto octanaje
Aleación de hierro con carbono, poco
carbono y mucho hierro, se usa en las
construcciones. También puede ser utilizado
en la industria aeronáutica al tener
aleaciones de Titanio (Ti) o Niobio (Nb).
Aditivo en la Siderurgia: otorga dureza,
resistencia, tenacidad y propiedades
anticorrosivas a los aceros.
Aditivo en la Siderurgia: en forma de polvo
metálico o utilizado como compuesto
químico para la manufactura de carburos.
Fabricación de Ojalata, láminas de hierro o
acero bañadas en estaño, y si es aleado con
plomo se usa como Soldadura, con cobre
crea Bronce.
Aditivo metalúrgico para la mejora de la
maquinabilidad y maleabilidad de los aceros
Mejora la maquinabilidad de los aceros,
utilizado en la electrónica con las células
fotoeléctricas y semiconductores. También es
utilizado en las fotocopiadoras.
Fabricación de baterias, especialmente la de
niquelcadmio, es también utilizado en la
industria nuclear como retardador de
reacciones.
Pantallas de Cristal liquido, pantallas de
computadores, lámparas de sonido.
Decolorante en la industria del vidrio,
semiconductor en electrónica.
Concentración de material químico, de
interés económico, que está dentro o sobre la
corteza en forma y cantidad que sea tentable
extraer.
Se clasifica en Inferido, Indicado y Medio
Recurso mineral inferido
Recurso mineral indicado
Recurso mineral medido
Reserva Mineral
Reservas Base
Supergeno o supergénico
Hipógeno o hipogénico
FIN DIAPO 1
Se estima su tonelaje, ley y contenido con un
bajo nivel de confianza.
Se basa en información inferida por medio
de: afloramientos, zanjas, rajos, laboreos y
sondajes que pueden ser limitados o de
calidad y confiabilidad incierta.
Zanja: obra lineal de anchura 0.6 a 3 [m] y
profundidad de 0.5 y 5 [m]
Se puede estimar su tonelaje, ley y contenido
con un nivel razonable de confianza.
Se basa en información de exploración y
muestreo reunidas mediante técnicas
apropiadas como: Aforamientos, Zanjas,
Rajos, Túneles, Laboreos y Sondajes.
Todo puede estimarse con un alto nivel de
confianza.
Se basa en exploración detallada e
información confiable de muestreo y pruebas
obtenidas de lugares como: Aforamientos,
Zanjas, Rajos, Túneles, Laboreos y Sondajes.
Es la parte económicamente explotable de un
recurso mineral, se clasifican en probables y
probadas.
Probables: RM Indicado y Medido
Probado: RM Medido.
Reservas con problemas, mineralizaciones
con bajas leyes o problemas
medioambientales
Zona oxidada de la superficie hasta pasado el
nivel más concentrado (freático) también
denominado zona secundaria.
Origen de un mineral o solución en el sentido
de que proviene desde la profundidad. se
llama zona de mineral sulfurado
Preguntas de Pruebas anteriores
Segundo semestre de 2013.
1. Nombre las operaciones de obtención de material.
Operaciones físicas: Triturado, molido, filtrado, centrifugado, decantado, flotación, secado y
precipitación física.
Operaciones químicas: Tostación, oxidación, reducción, electrolisis, reacciones ácido-Base,
precipitación química.
2. Defina: Mena, Mineral, Ley, Ganga y Yacimiento.
Mena: es el material cuya explotación presenta interés económico e/o industrial.
Mineral: Son sustancias inorgánicas formadas y encontradas naturalmente dentro de
yacimientos tanto en el interior como el exterior de la corteza terrestre.
Ley: Es el porcentaje, medido en %ppm o gr/ton de un metal o mineral específico dentro de
la mena.
Ganga: Mineral crap que acompaña a la mena que no presentan interés económico ni
minero cuando se explotan, puede darse el caso que una ganga se convierta en mena al
descubrirse nuevas aplicaciones para los minerales que acompañan.
Yacimiento: Lugar donde se encuentran rocas cuyas concentraciones anómalas superan la
media, en ellas se pueden encontrar minerales, gases y fósiles entre otros.
3. Nombre a lo menos 5 sulfuros de cobre:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Calcosina
Covelina
Bornita
Enargita
Calcopirita
Tetraditra
4. ¿Qué entiende por recurso mineral y reserva mineral?
Recurso mineral es la concentración de material químico de interés económico que está
sobre la corteza terrestre o dentro de ella, en una cantidad razonable.
Según orden de confianza se puede calificar como:
Inferido (Nivel de confianza incierto)
Indicado (Nivel de confianza medio)
Medido (Nivel de confianza alto)
Por otra parte, reserva mineral es la parte explotable (económicamente hablando) del
recurso mineral, se califican en Probable y Probado.
5. ¿Cuál es el objetivo del Chancado?
Resumiendo, tiene tres objetivos principales:
1. Disminuir el tamaño del material
2. Liberar el material de interés de la ganga
3. Preparar el material chancado para el proceso de molienda y/o Lixiviación.
6. Nombre de las etapas del chancado cuando se usa en la molienda convencional y de
tamaños aproximados en cada etapa.
Chancador Primario (Giratorio y Mandíbula), de dimensiones 60" a 6"
Chancador Secundario (Cono estandar), de dimensiones 6" a 2"
Chancador terciario (Cono cabeza corta), de dimensiones 2" a 0.25"
7. Describa el área de los tipos de chancadores:
Chancador
Mandíbulas
Giratorio
Cono
Dimensiones
30"x48"
Boca
30"
10"
8"
Ancho de Placas
48"
La verdad, no tengo idea acá xD
8. Explique para que se agrega resina epóxica en un chancador de cono.
Se añade para amortiguar los golpes de las corazas, recubriendo el manto de manganeso de
las cabezas de los chancadores, retrasando el desgaste de estos.
9. Explique la importancia de la excentrica.
La excéntrica es el eje del chancador de cono, su importancia radica en que determina y
brinda un movimiento inclinado de acercamiento y alejamiento de la parte fija al eje
principal, para así romper y fragmentar el mineral cada vez que gira.
10. Explique en qué consiste el A80, P80 y Razón de reducción (RR)
A80: Es el tamaño de la abertura del tamiz, por donde pasa el 80% de las partículas como
alimentación.
P80: Es el tamaño de la abertura del tamiz por donde pasa el 80% de las partículas como
producto.
RR: Es el número de veces que se reduce el tamaño original de alimentación, siempre se
denota como A/B, por ejemplo, un mineral reducido 50 veces se denotará 50/1.
11. Nombre cinco partes de un chancador de Mandíbula y 6 de uno de cono.
Partes del chancador de Mandíbula: Mandibula Movil, Mandibula Fija, Puente, Motor, Forro,
Volante, Contrapiso, Muelle, eje coordinado.
Partes Chancador de Cono: Cono, manto, forro, corteza, corona, taza, Buje centrico, Volante.
*Partes Chancador giratorio: Araña, Corona, Contraeje, Manto, Cono, eje principal.
12. Explique el objetivo de la molienda y nombre los tipos de elementos moledores que se
pueden agregar al molino.
La molienda es el proceso mediante el cual un material de gran o mediano tamaño es
fragmentado a piezas pequeñas.
En el proceso se suele utilizar bolas o barras.
13. Nombre los porcentajes de llenado de los molinos de barra y de bola.
Molino de barras: 35 a 45% de llenado
Molino de bolas sólido: 65 a 80%
Carga de bolas en Molino de bolas: 40 a 45%
14. Nombre los rangos de diámetro de barras y bolas.
Diametro barras: 1" a 6"
Diametro bolas: 2" a 5" o de 1" a 2" en molienda.
15. Explique en qué consiste la velocidad crítica
Velocidad crítica es el momento en que el peso del cuerpo es igual a la fuerza centrifuga
ejercida y el medio de la carga podría caer fuera de esta, causando accidentes o desgaste en
exceso, los molinos de bola trabajan a un 77% de la velocidad crítica.
16. Qué tipo de chancador usaría si tiene un circuito de chancado-molienda semiautomata SAG
Chancador giratorio, por tener mayor capacidad que el de mandibula.