Aplicación de hidrociclones inclinados en circuitos cerrados de molienda de minerales

Abstract

La minería no ha sido ajena al ahorro de energía y programas de eficiencia energética. Un diagnóstico de las áreas potenciales de mejoramiento energético señala al área de molienda y clasificación donde el consumo es a veces superior al 50% de la energía requerida para el ciclo integral productivo de, extracción del mineral a la obtención del metal. En el continuo "mejor liberación -mejor clasificación - mejor selectividad en la separación del mineral - mejor calidad - mayor competitividad y mayor sustentabilidad" los hidrociclones horizontales se ubican como una opción de ahorro energético y generadora de otras ventajas adicionales. El hidrociclón es el clasificador universal preferido por circuitos cerrados de molienda, por su simplicidad de operación y funcionamiento; sin embargo aún guarda cierta complejidad en su modelamiento y predicción de resultados. Se ha revisado los modelos matemáticos y se han recopilado la información de los hidrociclones horizontales de las experiencias en Serrana de Mineracao, Lithium Corporation, St. Joe Minerals y Concentradora de cobre de Botiflaca. Los modelos se resumen en 2 grandes: los modelos empíricos correlacionales y los modelos computacionales. Los modelos correlacionales son los más preferidos para la predicción de variables de operación y diseño. Los modelos computacionales se utilizan más para simular el comportamiento interno (dentro del hidrociclón) de las diferentes fases (solido, liquido, aire). Todas las experiencias a escala industrial mencionan la reducción sustancial de la carga circulante con el montaje horizontal; sin embargo, no son conclusivas para el aumento de tonelaje y el ahorro de energía. En régimen permanente, la presente Tesis Doctoral investigo durante 7 meses los hidrociclones verticales comparado a 6.5 meses con hidrociclones horizontales en la Concentradora Botiflaca. Resultados indicaron la reducción de la carga circulante de 420% a 333%, el aumento del tonelaje en 1.9% y el ahorro de energía de la bomba en 20%. Entre las ventajas adicionales se comprobó la reducción del corto circuito, menor mantenimiento de los hidrociclones, mejor agudeza de clasificación. El diámetro de corte aumento de 7.9 a 10.3% menos malla 65 (significativo al 90 y 95% según estadístico 't student') pero sin influencia negativa en la recuperación de cobre. Adicionalmente se aplicaron los hidrociclones horizontales para la clasificación de arenas a ser utilizado en el recrecimiento de la presa de relaves en la mina Atacocha, Perú. Resultados indicaron que con el montaje horizontal es más fácil conseguir altos % de solidos con contenido bajo de finos con un 'split' volumétrico OF/UF cercanos a 1.00. Como línea futura de investigación se recomienda estudiar la influencia de diferente gravedades especificas en minerales polimetálicos muy frecuentes en la minería peruana, además de ampliar los impactos del montaje horizontal más allá de la flotación de desbaste hacia la etapa de flotación de lavado, la remolienda, la recuperación de molibdenita y el mejoramiento en la filtración de concentrados y en el espesamiento de relaves.