Mineralogía-Geología

NOMBRE : DAVID PORTOCARRERO CCACCYA

CURSO : MINERALOGÍA DESCRIPTIVA

TEMA : PROCESOS MINERALÓGICOS

ESCUELA : GEOLOGIA - FIGMM

2014-1

MINERALOGÍA DESCRIPTIVA - FIGMM UNI 2014-I

Contenido

1. INTRODUCCION___________________________________________________________________________________________________________3

2. ANALISIS QUIMICO Y COMPOSICION MINERALÓGICA_________________________________________________________________3

2.1. ANALISIS QUÍMICO:_________________________________________________________________________________________________3

2.2. COMPOSICION MINERALÓGICA:___________________________________________________________________________________3

3. ANALSIS DEL ESTADO DE OCURRENCIA DE ELEMENTOS VALIOSOS.________________________________________________4

3.1. OCURRENCCIA DE Au_______________________________________________________________________________________________4

3.2. OCURRENCIA DE Fe:________________________________________________________________________________________________4

3.3. OCURRENCIA DE Cu:________________________________________________________________________________________________5

3.4. OCURRENCIA DE Ag:________________________________________________________________________________________________6

3.5. OCURRENCIA DE Pb y Zn___________________________________________________________________________________________6

4. TAMAÑO DE GRANOS DE LOS MINERALES._____________________________________________________________________________8

5. TRABAJANDO SEPARADAMENTE DE LA TECNOLOGIA DEL DIAGRAMA DE FLUJO_________________________________9

6. CONCLUSIONES__________________________________________________________________________________________________________10

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Procesos Mineralógicos en el Yacimiento Polimetálico de Oro en Beiya, Chuna

1. INTRODUCCIONEl proceso mineral en un yacimiento polimetálico es comúnmente complicado. Investigando dónde y cómo los minerales objetivos se encuentran y existen es necesario e importante para elegir una molienda fina razonable y separar o enriquecer el diagrama de flujo durante el proceso del mineral.

En orden para evaluar la disponibilidad de hierro, oro, cobre, plomo y zinc del yacimiento polimetálico de Beiya en la provincia de Yunna, se han llevado a cabo estudios sistemáticos de procesos minerales en el yacimiento. A través del análisis químico del yacimiento, análisis de fase química de los principales minerales, tanto como estudios de minerales con microscopios y escaneado con Elecro-Microscope (SEM), la ocurrencia de elementos como Au, Ag, Fe, Cu, Pb y Zn, el tamño de los minerales principales, la liberación de los minerales principales bajo diferentes moliendas finas, y la relación entre intercrecimiento minerales fueron revelados.

Basados en los estudios de procesos mineralógicos, se logró trabajar con tecnología y se alcanzó un índice razonable.

2. ANALISIS QUIMICO Y COMPOSICION MINERALÓGICA

2.1. ANALISIS QUÍMICO:

A través de la trituración gruesa, trituración fina y molienda seca, se obtuvieron partículas finas de las cuales, se prepararon muestras por debajo delos 0.074mm para el análisis químico, los resultados se muestran a continuación en la Tabla.1

Tabla.1. Datos del análisis químico del yacimiento

Componente Au (g/t) Ag(g/t) Sb Fe

Contenido (%) 2.17 59.36 0.14 0.033 38.51

Componente Mn C Cu Pb Zn

Contenido (%) 3.60 0.66 0.57 2.00 0.48

Componente SiO2 Al2O3 CaO MgO K2O

Contenido (%) 13.07 5.44 1.79 2.20 0.82

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2.2. COMPOSICION MINERALÓGICA:

Por análisis químico, análisis de fase química, análisis de difracción de rayos X, análisis MLA (mineralogía automatizada usando SEM) y observaciones a través del microscopio, composición mineral y su contenido relativo es como se muestra: minerales metálicos principales son limonitas (46.88%) incluyendo un poco de hematita y hidrohematita, en segundo lugar, magnetita (12.65%), además pequeñas porciones de psilomelana y pirolusita (3.71%), coronadita y mimetesita (1.29%), cerusita (1.28%), malaquita (0.26%), calcopirita y covelita (0.15%), esfalerita (0.19%), calamina (0.18%), galena (0.10%), y así como las cantidades micro de pirita, pirrotita, arsenopirita, argentita, oro, etc. Los minerales gangas principales son la clorita (10.50%) y biotita (7.40%), incluyendo un poco de sericita, en segundo lugar cuarzo (5.10%), dolomita (3.60%) incluyendo calcita, caolinita y otros minerales arcillosos (3.50%), otra vez un poco de feldespato (1.20%), amfiboles (1.20%), y otros minerales (0.18%) como el rutilo, etc.

3. ANALSIS DEL ESTADO DE OCURRENCIA DE ELEMENTOS VALIOSOS.

3.1. OCURRENCCIA DE Au

Au existe como oro nativo y usualmente conteniendo bajas cantidades de Ag y Fe, según el estudio de MLA (mineralogía automatizada usando REM). El oro es usualmente envuelto por limonita o se presenta a lo largo en grietas, algunas veces aparece a lo largo de diferentes partículas de minerales (Fig.1). La mayor parte del oro ocurre como graos fino o ultrafinos, el tamaño de los granos es comúnmente menor que 0.030mm.

Fig.1. Imagen SEM mostrando la diseminación característica del Oro.

Basados en el análisis de composición mineralógica, la ocurrencia del oro en muestras de polvo (<0.074mm) se comprueba mediante disolución de oro visible y ciertas partículas conteniendo oro selectivamente y paso a paso. El resultado se ve en la Tabla.2 muestra que el mayor índice de lixiviación de oro haría llegar al 95,72% en teoría.

Tabla.2. La ocurrencia de Au en muestra de polvo

Fase del oro Oro visible oro en sulfuros Oro en limonitas

Contenido de oro (%) 2.01 0.016 0.04

Distribución de oro (%) 95.72 0.76 1.90

Fase del Oro Oro en carbonatos Oro en silicatos TOTAL

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Contenido de oro (%) 0.04 0.03 2.10

Distribución de oro (%) 0.19 1.43 100.00

3.2. OCURRENCIA DE Fe:

El más importante mineral de Fe en el yacimiento es la limonita, y es el agregado de geotita, hidrogeotita y minerales arcillosos. Análisis de espectro de Rayos-X nos muestra que PbO, ZnO, CuO y otras impurezas son comúnmente encontradas en forma de granos superfinos y grietas en la limonita. La diseminación característica de la limonita de muy compleja. Casi todas las limonitas están interrelacionadas con clorita y cuarzo.

La magnetita es otra fuente importante. La mayor parte de esta es fuertemente erosionada por hematita o limonita. Otras magnetitas se presentan como cristales idiomórficos o semi-idiomórficos y se diseminan en la ganga con tamaño de grano comparativamente fino.

La hematita es también un mineral importante. La mayor parte de hematita es fuertemente erosionada por limonita, mientras que la hemanita por sí misma erosiona magnetita. Esto a menudo se disemina en la ganga como agregado mineral de hierro. La relación de intercrecimiento entre limonita, magnetita y hematita es tan estrecha que estos deberían seguir asociados con cada una incluso bajo molienda fina.

Basados en el análisis de composición mineralógica, la ocurrencia de Fe en muestras de polvo (<0.074mm) se comprueba mediante disolución de minerales de hierro selectivamente y paso a paso. El resultado se ve en la Tabla.3 y muestra que la menor y mayor separación de intensidad magnética son necesarias en conjunto para obtener Fe, y la recuperación de hierro debería alcanzar el 90.87% en teoría.

Tabla.3. La ocurrencia de Fe en la muestra de polvo.

FaseÓxido de hierro no-

magnéticoÓxido de hierro magnético Hierro en sulfuros

Contenido de hierro (%) 25.61 9.01 0.14

Distribución de hierro (%)

67.22 23.65 0.37

Fase del Hierro Hierro en carbonatos Hierro en silicatos TOTAL

Contenido de hierro (%) 0.60 2.74 38.10

Distribución de hierro (%)

1.57 7.19 100.00

3.3. OCURRENCIA DE Cu:

Malaquita es el más importante mineral de cobre en el yacimiento, este se presenta principalmente como partículas gruesas o irregulares. Algunas malaquitas se presentan como capas o diseminaciones en la superficie o poros de limonitas o psilomelanas. Casi toda la malaquita tiene una estrecha relación de intercrecimiento con la limonita y su borde de contacto es generalmente complejo.

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La calcopirita es otro mineral de cobre que se presenta en forma de granos o en forma de agregados irregulares incrustados en minerales ganga. El tamaño de los granos de calcopirita usualmente varía entre 0.005 a 0.10mm. Entonces, es imposible separar calcopirita de otros minerales por flotación, debido a su mala liberación.

Basados en el análisis de composición mineralógica, la ocurrencia de Cu en muestras de polvo (<0.074mm) se comprueba mediante disolución de minerales de cobre o minerales que contienen cobre selectivamente y paso a paso. Los resultados se muestran en la Tabla.4. El resultado muestra que el máximo índice de cobre lixiviado sería menor a 26.41% en teoría y su valor es limitado.

Tabla.4. La ocurrencia de Cu en muestra de polvo.

Fase Cobre libre de oxidoSulfuros de

cobreOxido de cobre disperso en minerales de

manganeso o hierroContenido de cobre

(%)0.15 0.069 0.31

Distribución de cobre (%)

26.41 12.14 54.58

Fase del cobreOxido de cobre disperso

en silicatosTOTAL

Contenido de cobre (%)

0.039 0.568


6.87 100.00

3.4. OCURRENCIA DE Ag:

La argentita es el principal mineral de plata en el yacimiento. La argentita aparece frecuentemente como granos finos en limonitas o malaquitas, y el tamaño de sus granos es generalmente 0.002mm. Basados en el análisis de composición mineralógica, la ocurrencia de Ag en muestra de polvo (<0.074mm) se comprueba mediante disolución de ciertos minerales de plata o minerales que contienen plata selectivamente y paso a paso. Los resultados que se muestran en la Tabla.5 nos muestran que el mayor índice de lixiviación de Ag podría solo alcanzar el 7.13% en teoría, y su valor es limitado.

Tabla.5. Ocurrencia de Ag en muestra de polvo.

Fase Plata soluble en agua Óxidos de plata Plata nativa

Contenido de plata (%) 0.5 0.25 3.50

Distribución de plata (%) 0.84 0.42 5.87

Fase del plata Sulfuros de plata Plata incluido en otros minerales TOTAL

Contenido de plata (%) 41.36 14 59.61

Distribución de plata (%) 69.38 23.49 100

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3.5. OCURRENCIA DE Pb y Zn

La galena es uno de los minerales de plomo en la mena y se presenta como granos y agregados irregulares incrustados en minerales ganga. El tamaño de los granos usualmente varía entre 0.005mm a 0.10mm.

La esfalerita es el mineral representativo que contiene Zn y se presenta como granos y agregados irregulares incrustados en minerales ganga. El tamaño de los granos varía entre 0.005mm a 0.10mm.

La coronadita es uno de los minerales importantes conteniendo plomo en la mena, ocurre en forma radiada, coloidal y masiva. Este mineral usualmente tiene una relación estrecha con la limonita, psilomelana y pirolusita. El plomo en la coronadita no ha sido usado industrialmente.

Análisis de espectro de Rayos-X indica que la mayor parte de coronadita contiene más o menos CuO, pero el cobre de la coronadita además, no ha sido aprovechado industrialmente.

La pirolusita y psilomelama son, de hecho, minerales que contienen algo CuO y PbO. Pirolusita y psilomelana principalmente se presentan como irregulares, radiados y coloidales. El cobre y el plomo en psilomelana y la pirolusita, tampoco ha sido utilizado industrialmente

Basados en el análisis de composición mineralógica, la ocurrencia de Pb y Zn en muestra de polvo (<0.074mm) se comprueba mediante disolución de ciertos minerales de Pb, Zn o minerales que contienen esto selectivamente y paso a paso. Los resultados que se muestran en la Tabla.6 y Tabla.7 nos indican que el plomo y zinc en la mena no puede ser usada industrialmente.

Tabla.6. Análisis químico de plomo en la mena.

Fase Plomo en sulfatosPlomo en

carbonatosPlomo en sulfuros

Contenido de cobre (%) 0.15 0.069 0.31


26.41 12.14 54.58

Fase del cobre Plomo disperso en silicatos TOTAL

Contenido de cobre (%) 0.039 0.568


6.87 100.00

Tabla.7. Análisis químico de zinc en la mena.

Fase Zinc en sulfatos Zinc en carbonatos Zinc en sulfuros

Contenido de cobre (%) 0.06 0.09 0.12

Distribución de cobre (%) 13.04 19.57 26.09

Fase del cobreZinc disperso en limonitas o

silicatosTOTAL

Contenido de cobre (%) 0.19 0.46

Distribución de cobre (%) 41.30 100.00

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4. TAMAÑO DE GRANOS DE LOS MINERALES.La diseminación de los granos de oro, minerales de hierro, minerales de malaquita y sulfuros son investigados por el método transversal bajo microscopio usando un bloque de mineral pulido. Los resultados estadísticos son mostrados en la Tabla.8.

Tabla.8. Estadística del tamaño de los granos.

Tamaño de Granos (mm)Distribución (%)

OroAgregados minerales de

hierroMalaquita Sulfuros

+1.0 - 5.64 6.37 -

-1.0+0.10 - 23.27 44.56 -

-0.10+0.043 - 20.16 25.42 12.06

-0.043+0.02020.3

513.28 10.29 24.26

-0.020+0.01525.3

116.77 9.34 25.66

-0.015+0.01024.0

59.45 2.64 13.87

-0.01030.2

913.43 1.38 25.15

Los resultados en la Tabla.8 muestran que la liberación de limonita mejora levemente de 65.97% a 79.13% con incremento de molienda fina. Y eso concuerda con la distribución de tamaños de grano. Algunas limonitas con tamaño de granos grueso han sido liberadas bajo molienda fina de 70% -0.0074mm, mientras que algunas limonitas finas o ultra finas no liberan incluso bajo molienda fina de 90% -0.074mm.

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Figura.2. Diagrama de flujo de la separación magnética

5. SALIDA DEL MATERIAL PROCEDENTE DEL DIAGRAMA DE FLUJOBasados en el estudio de procesos mineralógicos, Au es el elemento más valioso entre las menas, el siguiente es el Fe. Además, la disponibilidad de Cu y Ag es limitada. Mientras que Pb y Zn es ahora no-explotable.

Se han formulado 2 esquemas, el primero es mediante la separación magnética-CIL (Carbon-In-Leach), y la segunda es por CIL (Carbon-In-Leach)-separación magnética. El diagrama de flujo de separación magnética. El diagrama de flujo de la separación magnética es mostrado en la Figura.2. La condición de lixiviación es la siguiente: molienda fina de 90% bajo 0.074mm, L/S=3.1, pH=11.0 (CaO), NaCN 2.0 kg/t, tiempo de lixiviación: 24h.

El resultado del diagrama de flujo po CIL (Carbon-In-Leach)-separación magnética es mostrado en la Tabla.9, y los resultados por separación magnética-CIL (Carbon-In-Leach), son mostrados en la Tabla.10. Los 2 diagramas de flujo mostraron los mismos resultados, pero el segundo de CIL (Carbon-In-Leach)-separación magnética es mas simple y práctico.

Tabla.9. Resultados del diagrama de flujo de separación magnética-CIL (Carbon-In-Leach)

Productos de Separación Ley de Cabeza (%) Grado (Fe) % Recuperación (Fe)%Concentrado 1 10.04 62.12 16.30Concentrado 2 25.27 46.51 30.72

Relaves 64.69 31.34 52.98

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Feed 100.00 38.26 100.00

Productos de SeparaciónGrado (Au), g/t antes de la

lixiviaciónGrado (Au), g/t después de

la lixiviaciónRango de Lixiviación (Au)

%Concentrado 1 2.17 0.26 88.02Concentrado 2 2.89 0.32 88.93

Relaves 2.01 0.25 87.56Feed 2.25 - 87.95

Tabla.10. Resultados del diagrama de flujo de CIL (Carbon-In-Leach)-separación magnética.

Productos de Separación Yield (%) Grado (Fe % Recuperación (Fe)%Feed 100.00 - -

Residuos de Lixiviación 100.00 - -Concentrado 1 9.96 62.14 16.13Concentrado 2 27.72 46.51 33.95

Relaves 62.32 30.97 50.28Residuos de Lixiviación 100.00 38.38 100.00

Productos de Separación Grado (Au), g/t Grado (Au), g/tRango de Lixiviación (Au)

%Feed 2.17 - -

Residuos de Lixiviación - 0.26 88.02

6. CONCLUSIONESLos estudios de procesos mineralógicos, usando instrumentos como el microscopio, SEM, XRD, etc. Y múltiples métodos de análisis incluyendo análisis de fase química, es absolutamente necesario y eficiente investigar el comportamiento de los minerales objetivos durante el procesamiento de minerales, para indicar los factores que afectan a la separación de minerales, y para ayudar a elegir regímenes de prueba más adecuados y diagramas de flujo más apropiados.

De la información obtenida en los ensayos anteriores podemos concluir que:

Au comprende el elemento más valioso en el yacimiento, el siguiente es el Fe. La disponibilidad del Cu y Ag es limitada, mientras que el Pb y Zn es, por ahora, no utilizable.

La molienda fina es necesaria para el procesamiento mineral, debido a la fina diseminación del oro, limonita y malaquita.

Lixiviación es el mejor método para obtener oro, porque su diseminación es ultra-fina en limonita y gangas, así como en rocas porosas.

El grado de hierro concentrado es difícil de mejorar, porque el mineral más importante es la limonita conteniendo, en teoría, solo 55.22%

Basados en los estudios de procesos mineralógicos, 2 esquemas fueron formulados: el primero es mediante la separación magnética-CIL (Carbon-In-Leach), y la segunda es por CIL (Carbon-In-Leach)-separación

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magnética. Ambos diagramas de flujo muestran resultados similares, pero el segundo es más simple y práctico.

Referencias:

[1] Wang, K., and Zhou, Y., 1993. Invisible gold in sulphide ores of the Jinya Carlin-type gold deposit, southern China.

Resource Geology, Special Issue, 16:314-318.

[2] Zhou, J., Jago, B., and Martin, C., 2004. Establishing the process mineralogy of gold ores, in Proceedings 36th Annual

meeting of Canadian Mineral processors, pp. 199-226.

[3] Zhou, J. and Fleming, C.A., 2007. Gold in tailings-mineralogical characterization and metallurgical application, in

Proceedings World Gold, 2007. Cairns, pp. 311-317.

[4] Fuerstenau, D.W., 1980, Fine Particles Processing, Chapter 35, pp. 669-705.

[5] Somasundaran, P., 1980, Fine Particles Processing, Chapter 48, pp. 947-976.

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