Análisis de eficiencia metalúrgica de operaciones de sorting de minerales e impacto energético en la línea de conminución

Abstract

La industria minera enfrenta como uno de sus desafíos la necesidad de procesar cada vez mayores cantidades de mineral debido al sucesivo descenso en las leyes de las especies de interés. Una alternativa viable para hacer frente a las diluciones mayores es la incorporación de técnicas de pre clasificación que permiten separar las partículas de mineral que contienen material mineralizado valioso de las que no en las primeras etapas de los circuitos de procesamiento de minerales, denominada sorting, permitiendo alcanzar mejores rendimientos y mantener la producción. Esta técnica en la actualidad incorpora tecnologías de detección automatizadas basadas en sensores. En este trabajo se analiza críticamente el estado del arte relacionado al sorting de minerales, poniendo énfasis en las tecnologías usadas, la relevancia de la escala de la operación y la incerteza detrás del estudio de la eficiencia. Para ello se organiza en tablas la información disponible en la literatura científica, incluyendo información como el elemento/mineral de interés, distribución de tamaño granulométrico, técnica de análisis, actuador, leyes y escala. Adicionalmente se desarrolla una propagación del error para buscar identificar un espacio de mejora en la definición de la eficiencia de sorting. Se estudia los cambios en el consumo de energía en los circuitos de conminución al incorporar tecnologías de pre concentración de minerales por sorting. . Cualitativamente, se observa que las técnicas de identificación superficiales requieren menores tamaños de partícula (o altas liberaciones) que las que analizan la partícula completa y además estas últimas operan con rangos más amplios de tamaño de partícula. Cuantitativamente, se observa que bajas leyes de alimentación no necesariamente significan bajas eficiencias del proceso. De la propagación de error, se observa que la eficiencia de sorting es más sensible a los cambios en la ley de valioso en la alimentación. Adicionalmente, se propone una expresión matemática que permite determinar la eficiencia de sorting basada en las leyes de material valioso en el proceso. Este estudio permite concluir que conceptos como la liberación y la textura no han sido abordados en la literatura sobre sorting de minerales a pesar de ser muy relevantes, particularmente cuando se usan sensores que miden sólo sobre la superficie de las partículas. La eficiencia metalúrgica no representa completamente la eficiencia de sorting al no considerar la naturaleza discreta del proceso. Al compararla con la eficiencia basada en la ley se observa que su resolución para establecer las condiciones de operación depende de la distribución de las leyes. Este procedimiento podría usarse como una aproximación para inferir la distribución de leyes de las rocas procesadas para reducir la incertidumbre asociada con el cálculo de la eficiencia del proceso. Además, incorporar el sorting al proceso de conminución, después del chancado, representa aproximadamente un 30% menos de consumo energético por tonelada del elemento de interés procesado.