Tesis EP Ingeniería Metalúrgica

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Diseño y fabricación de un intercambiador de calor para calentamiento de aceites usado en la industria pesquera
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Peralta Díaz, Blanca Merly; Chang Franco, Enrique Christian; Villacorta Arévalo, Héctor Luis
La presente tesis aborda la problemática de diseño y fabricación de un nuevo sistema de calentamiento en la industria pesquera para aceite de pescado. Este intercambiador, diseñado con un diámetro externo de 609 mm y una longitud de 6683 mm en acero inoxidable AISI 304L, permite aumentar la capacidad de procesamiento de la planta a 200 t/h y emplea vapor flash, un subproducto que no se utilizaba en el sistema anterior, lo cual mejora el aprovechamiento energético y reduce la dependencia de vapor vivo. Para validar el diseño, se realizaron cálculos basados en las normas técnicas y se complementó con simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) en SOLIDWORKS Flow Simulation, donde se comprobó que el intercambiador eleva la temperatura del aceite de 15°C a 75°C. Con una eficiencia de transferencia de calor del 88.6 %, el intercambiador logra una transferencia térmica óptima y evita la formación de cuellos de botella, preparándose para futuras expansiones de la planta. Los resultados obtenidos en la fase de fabricación y pruebas de calidad, incluyendo inspección con líquidos penetrantes y prueba de estanqueidad, confirmaron la conformidad del equipo con los estándares de calidad requeridos, verificando que el nuevo diseño no solo optimiza el consumo de vapor, sino que representa una mejora en la eficiencia energética en comparación con el sistema anterior.
Optimización de la recuperación de cobre a partir de minerales sulfurados con contenido de arcillas mediante el proceso de flotación en la zona de Espinar – Cuzco
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Carranza Lévano, Renato Carlos; Jara Solorzano, Edinson; Aramburú Rojas, Vidal Sixto
En esta investigación de carácter experimental y aplicativo, se aborda el desafío de mejorar la recuperación de cobre a partir de un mineral sulfurado con contenido de arcillas en la etapa Rougher del proceso de flotación de la planta concentradora ubicada en Espinar, Cuzco. El propósito general de este trabajo se enfoca en aplicar mejoras a la eficiencia de la recuperación de cobre a través de la optimización de variables en el procesamiento. La metodología empleada implicó la recolección de muestras minerales para su posterior procesamiento en laboratorio. Se llevaron a cabo pruebas de molienda y flotación variando la dosificación del NaSH, el tamaño de partícula (P80) y pH. Se optimizaron estas variables utilizando software estadístico Minitab y Excel. El resultado del presente trabajo demuestra que al dosificar 150 g/t de NaSH en una prueba metalúrgica de flotación, con un P80 de 245 um y un valor de pH igual a 10, se logró optimizar la recuperación de cobre desde 71.25% hasta un valor de 73.32%. Se estima un beneficio económico promedio anual de USD 9.66 Millones de dólares con un ratio de beneficio-costo igual a 1.97. Esta investigación ha proporcionado información valiosa sobre la recuperación de cobre en el tratamiento de minerales con contenido de arcillas. Además, es un impacto significativo en la eficiencia y la rentabilidad de la planta concentradora, contribuyendo así al progreso en la industria de la minería y en la producción sostenible de cobre.
Evaluación de la recuperación de oro y plata mediante procesos de flotación y lixiviación de minerales sulfurados con alto contenido de arsenopirita en la zona de Sauna–región La Libertad
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Jorges Villon , Miguel Gianpierre; Aramburú Rojas , Vidal Sixto
En la presente tesis se investigó el mineral sulfurado que contiene arsenopirita, teniendo como objetivo principal la evaluación de la recuperación de oro y plata, a través de los procesos de flotación y posteriormente la lixiviación con cianuro de sodio, proveniente de la zona de Sauna, región La Libertad. La investigación experimental consistió en evaluar la recuperación de oro y plata, variando la concentración de peróxido de sodio como pretratamiento a la lixiviación. Igualmente, también se buscó pasivar a los minerales cianicidas, mejorando así la extracción de estos metales. Se efectuaron ocho pruebas experimentales del proceso de flotación a nivel laboratorio variando la granulometría (65.24 y 80.23% - 200 malla), y el consumo de colector xantato amílico de potasio (20 y 50 g/TM). Se utilizó (Minitab 19) el diseño experimental factorial con 2 factores, 2 niveles y 2 réplicas, para analizar la contribución de la granulometría del mineral y la dosificación del reactivo Z-6 (1%). Obteniendo los modelos de Rec. Au (%) = 13.66 + 0.8731*(Granulometría)(%-200Malla)-0.069*(Z 6)*(1%)+0.00414*(Granulometría)(%-200Malla)*(Z-6)(1%) y Rec. Ag (%) = 69.344 + 0.09036*(Granulometría)(%-200Malla)-0.76785*(Z-6)(1%)+0.013283*(Granulometría) * (%-200Malla)*(Z-6)(1%), con una correlación que tiene como coeficiente 0.9964 y 1 para el oro y la plata respectivamente. Posteriormente se evaluó la oxidación con peróxido de hidrógeno como pretratamiento del resultado óptimo del concentrado de flotación, permitiendo una mayor oxidación del mineral favoreciendo el contacto con el reactivo de cianuración. Además, se utilizó también el diseño experimental factorial para evaluar las variables de dosificación de peróxido de hidrógeno y tiempo de pretratamiento en función a la recuperación de oro y plata. Presentando los modelos de Rec. Au (%) = 51.03 + 2.16*(H₂O₂)(g/TM) - 0.410*(Tiempo)(hora)+1.111*(H₂O₂)(g/TM)*(Tiempo)(horas) y Rec.Ag(%)=50.17+0.81*(H₂O₂)(g\/TM)-2.172*(Tiempo)(horas)+1.452*(H₂O₂)(g/TM) *(Tiempo)(hora), los cuales presentan un coeficiente de correlación de 0.9910 y 0.9892 de oro y plata respectivamente. La mejor evaluación de recuperación en el proceso de lixiviación se obtuvo con un pretratamiento con peróxido de hidrogeno de 4 g/TM, la granulometría de 80.23% - 200 malla, dando una extracción de oro y plata de 84.34 y 73.19% respectivamente.
Evaluación del carboximetil celulosa (CMC) en el proceso de flotación de un mineral aurífero polimetálico con contenido de carbón para mejorar el grado de concentrado, en la provincia de Azuay- Ecuador
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Gil Medina, Joel; Aramburú Rojas, Vidal Sixto
La investigación de tesis se realizó con mineral polimetálico de oro con contenido de carbón que se procesa en la planta de beneficio de la empresa Sociedad Minera Liga de Oro - SOMILOR S.A., localizada en la provincia de Azuay, cantón de Camilo Ponce Enríquez - Ecuador. La muestra corresponde al relave del proceso gravimétrico que posee una ley de cabeza 1.96 g/TM de oro. En la planta de beneficio se usa el proceso de flotación de los relaves gravimétricos, donde se obtiene concentrados de baja ley de oro, puesto que el carbón es desplazado al concentrado. Con el propósito de mejorar el grado de concentrado se realizó un estudio mineralógico y metalúrgico de dicho mineral, evaluando principalmente la influencia de carboximetil celulosa (CMC) en la flotación. Con el análisis mineralógico realizado a cada fracción de tamaño de la muestra de cabeza y aplicando la microscopía óptica, se identificó entre los principales minerales metálicos a la pirita, pirrotina y arsenopirita; al grafito como especie mineralógica del carbón, esto se corroboró con el análisis por difracción de rayos X (XRD) realizado a la muestra de cabeza, donde se determinó l grafito está en un 1.0%.
Evaluación para la recuperación de oro a partir de los relaves de amalgamación mediante procesos de gravimetría y lixiviación de la minería artesanal en la zona de Huarochirí-Lima
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Colán Nishimoto, Tatiana María; Ocaña Espinoza, Ernesto Efrain; Aramburú Rojas, Vidal Sixto
Aplica el proceso de concentración centrifuga gravimétrica, y cianuración de los relaves de concentración a nivel de laboratorio, para recuperar oro de los relaves de amalgamación de la minería artesanal en la zona de Huarochirí. El resultado del análisis químico de una muestra representativa ensayó una ley de 1.137 Oz-Au/TC, el cual se encontró como libre, además, la caracterización mineralógica de dicha muestra indicó la presencia de: Calcopirita, esfalerita, galena, pirita, arsenopirita, hematita, goethita, óxidos de mercurio, y gangas. En base a la mineralogía de la muestra, se desarrollaron pruebas de concentración centrifuga gravimétrica en 2 etapas, Los resultados del proceso gravimétrico centrífugo en la primera etapa fueron: 11.15% de recuperación de Au, con una ley del concentrado de 375.09 g-Au/TM, y un ratio de 102.13, con una granulometría 55.60% - 200 malla. En una segunda etapa de concentración, se logró recuperar 4.8% de Au con una ley de 104.91 g/TM, y 84.78 de ratio de concentración. El proceso de concentración centrifuga gravimétrica alcanzó una recuperación de 14.84% de oro en ambas etapas. Con los relaves de la mejor prueba de concentración centrifuga gravimétrica, se desarrollaron pruebas de moliendabilidad, determinando la ecuación P80 =-1.0358(t)+75.715. Así también se elaboró un diseño factorial de 2 factores, 2 niveles y 2 réplicas, para evaluar la influencia del P80 en un rango de 57.06 a 70.10 micras, y el tiempo de lixiviación de 24 a 48 horas, determinando que la variable P80 presenta una contribución de 88.95% en la recuperación de oro. En base al diseño factorial, se desarrollaron pruebas de lixiviación en función del tamaño de partícula, determinando que para un tamaño de 55 micras (P80), se logra recuperar 95.95% de oro, con un consumo de 3.4 Kg/TM de cianuro y 1.7 Kg/TM de cal. Por último, se evaluó la cinética de lixiviación en un período de 24 horas, determinando una recuperación de 94.86 % de oro en el tiempo de 24 horas, presentando el modelo %Rec. Au= -0.2037(t)2 + 9.4545(t)-13.479, el cual presenta un coeficiente de correlación de 0.9861.
Diseño para la recuperación de zinc en minerales sulfurados de alta ley mediante el proceso de flotación en el departamento de Ancash
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Vilela Carhuavilca, José Alberto; López Arevalo, Oscar Andres; Aramburú Rojas, Vidal Sixto
Realiza el diseño de la recuperación de zinc en especies sulfuradas de alta ley mediante el proceso de flotación en el departamento de Ancash. La flotación de minerales de alta ley de zinc no se realiza debido a que la mayoría de los circuitos en pequeña minería generan muchas perdidas de contenido metálico durante su procesamiento. Generalmente estos lotes de alta ley tienen que ser blendeados con lotes de baja ley para que puedan ser procesados. El pequeño productor minero tiene que esperar que llegue un lote de baja ley y muchas veces se blendea con minerales que perjudican la recuperación. De esta manera, la problemática que se abordó para desarrollar el siguiente proyecto de investigación, tiene fundamento que para el proceso de flotación de especies sulfuradas de alta ley para los pequeños mineros presentan bajas recuperaciones y calidades de concentrados no comerciales. Por ello, se hace necesario evaluar las variables independientes de dosificación de reactivos y desarrollar un modelo que sirva como base para controlar el procesamiento de estas especies, por flotación, con la finalidad de reducir las pérdidas económicas por las bajas recuperaciones y calidades de concentrado pobres en zinc.
Recuperación de oro y plata por electrodeposición de soluciones cianuradas de lixiviación de minerales oxidados, de baja concentración en la zona de Río Seco – Carabayllo
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Escobar Quispe, Jack William; Mendoza Pérez, Moises Diego; Aramburú Rojas, Vidal Sixto
Desarrolla el proceso de electrodeposición en soluciones cianuradas de baja concentración, sustituyendo el uso de carbón activado para recuperar Au y Ag en la zona de Río Seco – Carabayllo en Perú. En la presente investigación se realizaron pruebas metalúrgicas de lixiviación y electrodeposición de soluciones de baja concentración, de una muestra problema de la zona de Río Seco en el distrito de Carabayllo. El lote muestreado fue reducido de tamaño hasta obtener una granulometría de 100%-10 Malla, se tomaron muestras representativas del lote para realizar pruebas de moliendabilidad, determinando que después de 30 minutos de molienda, el material alcanzó una granulometría de 81.15 % - 200 Malla. Posteriormente; se realizó la caracterización mineralógica empleando el método de microscopia óptica de luz reflejada, como resultado se observó la presencia de oro fino en forma de electrum y especies mineralógicas cianicidas como la calcopirita, covelita y pirita. Al mineral de cabeza se realizó el ensayo químico por vía seca obteniendo los siguientes resultados: 17.51 g/TM de Au y 52.7 g/TM de Ag. En base a la caracterización y los ensayos químicos de la muestra se realizaron pruebas de lixiviación por agitación en botella, determinando que después de 24 horas de proceso, se logra recuperar 95.92% de Au y 86.55% de Ag, con leyes de 8.69 mg/L de Au y 22.56 mg/L de Ag en solución. A partir de las soluciones de lixiviación se realizaron pruebas de electrodeposición estudiando la influencia de las variables de intensidad de corriente y diferencia de potencial eléctrico en la recuperación de Au y Ag. Alcanzando la mayor recuperación de 75.04% de Au y 68.80% para la Ag, trabajando a 7.95 A, y 3.50 V. Concluyendo que se logra recuperar Au y Ag mediante el proceso de electrodeposición sustituyendo el uso de carbón activado, en la zona de Río Seco – Carabayllo.
Mejoramiento de la propiedad antidesgaste de los elementos moledores fundidos en aleación ASTM A532 IIB utilizados en el circuito de molienda de la industria ladrillera
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Guerrero Parra, Walter Eduardo; Villacorta Arévalo, Héctor Luis
Encuentra los mecanismos que permitan incrementar la vida útil de los elementos moledores, los cuales tienen que ser removidos aproximadamente cada dos semanas para su reposición en planta, debido al desgaste que presentan. La metodología utilizada fue la experimental, obteniéndose parámetros de tiempo y temperatura óptimos de los tratamientos térmicos de desestabilización y subcrítico aplicados a los hierros blancos ASTM A532 IIB, que promuevan la formación de una microestructura que favorecen el incremento de la dureza, logrando con ello mejorar la propiedad antidesgaste de estas piezas fundidas. El tratamiento de desestabilización realizado a 1020°C con 3 horas de permanencia, promovió una dureza de 636 HBW y la formación de una microestructura constituida por carburos eutécticos, matriz martensítica que abarca casi toda la matriz y precipitación uniforme de carburos secundarios. El tratamiento subcrítico realizado a 490°C con 3 horas de permanencia, promovió la dureza más alta (738 HBW) y presentó una microestructura conformada por carburos eutécticos, matriz martensítica que abarca toda la matriz con precipitación de carburos secundarios. Producto de realizar estos tratamientos asociadamente, se obtuvo el resultado más óptimo y que otorga las mejores propiedades antidesgaste, debido a su elevada dureza y microestructura presente. En tal sentido la presente investigación logró determinar los valores óptimos de ambos parámetros, que permiten la mejora de la propiedad antidesgaste de los elementos moledores fundidos en hierros blanco ASTM A532 IIB. Permitiendo incrementar su vida útil a más de dos semanas, reduciendo los tiempos muertos, utilizados en su sustitución, generando aumento de la producción, reducción de costos y una mayor rentabilidad de la industria ladrillera.
Evaluación de la temperatura que influye en la recuperación de molibdeno en el proceso de flotación para un concentrado bulk del distrito de Ilabaya
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Obregón Yauricasa, Erick Agustin; Peña Lavado, Xavier Kevin; Aramburú Rojas, Vidal Sixto
La tesis se realizó a partir de un estudio investigativo y de mejora, el cual se compone de una muestra de concentrado bulk cobre-molibdeno (Cu-Mo) proveniente de un yacimiento porfídico de la región sur de Perú. La ley promedio de cobre (Cu) es 0.6 % y la de molibdeno (Mo) es 0.022 %. La caracterización de la muestra del concentrado obtenido en las pruebas realizadas se logró con el apoyo del área de Laboratorio Químico. Los resultados señalaron que las siguientes especies mineralógicas se encuentran presentes: calcopirita, calcosita, bornita (referidos a sulfuros de cobre), realgar y arsenopirita, como otros sulfuros. Además, también contiene pirita y molibdenita. Con los resultados de la caracterización, se tiene conocimiento qué mineral se procesa y se da un enfoque especial a la molibdenita, cuya flotabilidad natural rige el proceso de flotación que se desarrolla. En ella, se emplea un sistema de calentamiento indirecto para aumentar la temperatura de la pulpa y evaluar la influencia de esta variable en la recuperación del Mo. Se llevaron a cabo cuatro pruebas metalúrgicas de flotación, realizadas con temperaturas variadas, en las que se mantenían constantes las variables deadición de NaSH, potencial de hidrógeno (pH) y potencial de oxidación-reducción (ORP) para un tiempo de flotación de ocho minutos. La adición de NaSH se mantuvo en 6.3 ml; el pH de la pulpa, en un promedio de 9.03 y los ORP, en un valor promedio de -469.75 mv. La primera prueba se realizó a 23 °C, tomada comotemperatura ambiente, y se obtuvo una recuperación de 96.38 %. La segunda prueba, realizada a 40 °C, dio como resultado una recuperación del 97.15 %. La tercera prueba se llevó a cabo a 55 °C y el valor de la recuperación fue 96.77 %. La última prueba, ejecutada a 70 °C, dio una recuperación de 96.46 %. Con los datos obtenidos, se hizo un análisis con las herramientas Excel y Minitab, en el cual se determinó que el proceso adecuado, según los resultados a los que se llegó, fue realizar una flotación a 50.53 °C, para obtener una recuperación del 97.01 %.
Optimización de la producción de oro, mediante el incremento de la densidad de riego para la lixiviación en una unidad minera en la zona sur del Perú
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Cruzado Reyes, Elar Delín; Quispe Pérez, Marcos Simeón; Vidarte Merizalde, José Luis
En este trabajo de investigación se optimiza la extracción de oro de un mineral oxidado en la zona sur del Perú. En el departamento y provincia de Tacna, se desarrolló con una muestra de mineral del tajo Checocollo cuya ley de Au fue 0.546 gr/t, al cual se le realizo pruebas de cianuración rápida (QLT); prueba de lixiviación en botella (BRT) y en columnas (CLTs). La prueba de QLT, determinó que el mineral presenta una cianurabilidad con 91% de extracción de oro y la prueba de BRT presentó, que la velocidad de agitación tiene una relación directa con el porcentaje de extracción de oro. Se realizó tres pruebas de lixiviación en columnas; en la cual, la primera columna se lixivió conforme a los parámetros de operación de la unidad minera, a una densidad de 11 l/(hr-m2), la segunda columna se incrementó a 15 l/(hr-m2) y la tercera a 20 l/(hr-m2); de esta forma, se obtuvo extracciones de Au de 65.21%, 68.72% y 73.55% respectivamente, estos rangos se tomaron de acuerdo a la cinética de lixiviación ya que cuando la densidad de riego es menor la cinética es lenta y cuando es muy alta, se presenta encharcamientos y/o canalizaciones. De las pruebas realizadas se concluye que a densidad de 20 l/(hr-m2) se optimiza y se acelera la cinética de extracción de oro además se reduce los ratios de lixiviación y de reactivos.
Tratamiento preoxidativo de mena refractaria de oro proveniente de la región de La Libertad (Perú), y regeneración del agente oxidante
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Miranda Marcos, Jhony Anderson; Mayoria Jacinto, Alejandro Antonhy; Caballero Rios, Manuel Prudencio
Evalúa el tratamiento oxidativo con ácido nítrico previo a la cianuración de una mena aurífera refractaria proveniente del distrito y provincia de Pataz, región de La Libertad (Perú), además, la regeneración del ácido a partir de los gases producidos durante el tratamiento de preoxidación. La prueba experimental de la investigación consiste en tres etapas: la preoxidación del mineral aurífero refractario; la regeneración del agente oxidante; y la cianuración del mineral oxidado. La preoxidación de la mena aurífera refractaria permitió lo siguiente: la recuperación de oro por cianuración obtuvo 57.52 % en el test N° 1; y 81.62 % en el test N° 2; y la regeneración del ácido nítrico (el agente oxidante) alcanzó 74.87 % en el test N° 1 y 85.37 % en el test N° 2.
Evaluación del circuito de molienda-clasificación en la planta concentradora de la Compañía Minera Lincuna S.A. usando el software Molycop Tools
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Licla Quispe, Claudio César; Padilla Fabian, Jean Paul; Vidarte Merizalde, José Luis
Estudia el circuito de molienda-clasificación de la planta Lincuna. El objetivo fue determinar, mediante simulación en el software MolyCop Tools 3.0, las condiciones de operación del circuito de molienda para incrementar el tonelaje de la planta desde 2,617.94 t/d hasta 4,000 t/d, empleando los molinos de bolas existentes en la planta. El trabajo se realizó en dos fases; la 1ra fase consistió en una evaluación del circuito de molienda mediante una campaña de muestreo; en esta fase, se encontraron oportunidades de mejoras tales como; optimizar la granulometría de alimentación a molienda, optimizar el tamaño de bolas, así como evaluar el diagrama de flujo. La 2da fase consistió en simular nuevos escenarios en el área de molienda con el software MolyCop 3.0. Los resultados fueron alentadores, se encontraron las condiciones para incrementar el tonelaje desde 2,640 t/d hasta 4,008 t/d y a su vez, obtener un producto de molienda más fino, el P80 se redujo de 298 μm a 249.33 μm, con los molinos existentes en planta. Se recomienda instalar un hidrociclón entre la molienda primaria y molienda secundaria, además de ajustar el chancado para reducir el F80 del alimento a molienda de 10,077 μm hasta 5358 μm; así como, reducir los tamaños de bolas desde 3.5 pulg hasta 2.5 pulg en la molienda primaria y desde 3.25 pulg hasta 1.5 pulg para la molienda secundaria. Se realizó un análisis de flujo de caja económico de la propuesta de mejora. Se calculó un TIR de 1,704% y VAN de 26.8 millones de USD (evaluado para 04 años), así como un payback de 22 días, de tal forma que el proyecto se justifica económicamente.
Implementación de la tecnología de rodillos de alta presión (HPGR) como chancado cuaternario para incrementar la capacidad de molienda
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Delgado Seclen, Daniel Martin; Machado Yong, Angel Hernán; Aramburú Rojas, Vidal Sixto
Determina como la implementación de la tecnología de HPGR como el chancado cuaternario incide en el incremento de la capacidad de molienda en una empresa minera al sur del país. El método fue analítico, deductivo, e hipotético, con un tipo de investigación aplicada con un diseño experimental, nivel descriptivo– interpretativo y enfoque mixto (cuali–cuantitativo). La población estuvo conformada por las actividades relacionadas con las etapas del chancado. La muestra estuvo constituida por las actividades relacionadas con el chancado cuaternario. Esta investigación se subdividió en tres etapas principales estructuradas para dar respuesta a los objetivos que planteados. Los resultados demuestran que es factible incrementar la capacidad de molienda en una empresa minera al sur del país con la tecnología HPGR, debido que se logra la disminución de la granulometría de alimentación los molinos de barras y bolas, desde un P80 actual de 12,2 mm a un P80 de menos de 6 mm (entre 5,7 y 3,2 mm). Además, las microfracturas generadas por el HPGR permitieron disminuir el Work Index (Wi) de 15,1 Kw-h/TC a 13,7 Kw-h/TC, lo que incrementa la capacidad de molienda y por ende las etapas de procesamiento del mineral posteriores al chancado. Los ensayos de laboratorio y evaluación de escenarios realizados confirman que la instalación de HPGR permite garantizar la capacidad de mineral requerido (60.000 Ton/día) para ser tratado en la molienda. Por otro lado, la evaluación técnica del estudio de factibilidad indica que el desarrollo de un proyecto de instalación HPGR en la cuarta etapa de chancado es la alternativa más viable para incrementar la capacidad de molienda de minerales de alta dureza, en comparación con otras tecnologías disponibles. Se concluye que la implementación de la tecnología de rodillos de alta presión (HPGR) en el chancado cuaternario incide en el incremento de la capacidad de molienda en una empresa minera al sur del país.
Reducción del flúor en el concentrado de cobre controlando el %masspull aplicando la metodología six sigma
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Sánchez Hipólito, Bryan Jesús; Azañero Ortiz, Ángel
El presente trabajo de investigación se llevó a cabo en una compañía minera cuya planta concentradora se dedica a la producción de concentrado de cobre, pero debido a su contenido de flúor era penalizado económicamente. El flúor en el concentrado era muy variable, se obtenía un contenido promedio de 813.08ppm con un %Cu promedio de 21.22%.; sin embargo; la compañía minera requería que el concentrado de cobre tenga un contenido de flúor menor a 700ppm. Por otro lado, se demostró que obteniendo un %masspull superior a 11% en el proceso el contenido de flúor disminuía. Debido a esto, se propuso implementar la metodología Six Sigma como plan de mejora continua teniendo como métrica de referencia al %masspull. La metodología se desarrolló en 5 fases las cuales son las siguientes: definir: medir, analizar, mejorar y controlar (DMAMC). En el desarrollo de la metodología se determinó que la causa principal que afectaba el %masspull era el %sólidos de la etapa rougher. Implementada la metodología Six Sigma, se concluyó que el concentrado de cobre tuvo un contenido de flúor menos variable y con un promedio de 555.384ppm y un %Cu de 21.435, reduciéndose en 68% los casos donde el contenido de flúor era mayor a 700ppm.
Biolixiviación como pretratamiento a minerales auríferos refractarios
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Ortiz Barraza, Nilton Paul; Arias Arce, Vladimir Alejandro
Describe el estudio de la biolixiviación de un mineral sulfurado y refractario de oro, proveniente de la provincia de Aija del departamento de Áncash, Perú. El estudio comprendió la disolución de los principales metales de la matriz sulfurada refractaria, eligiendo como variables dependientes la disolución del fierro y arsénico. Se desarrolló como primera parte de la investigación el pretratamiento de biolixiviación en agitación y aireación, tomando como variables independientes el porcentaje de sólidos y tamaño de partícula. La segunda o postratamiento, consistió en efectuar la cianuración, con la finalidad de conocer la eficiencia de la biooxidación en la recuperación del oro. Se realizó el estudio de caracterización mineralógica y análisis químico. La muestra al contener fierro, presentó condiciones compatibles para ser tratadas por biolixiviación (el oro se encuentra en partículas libres, asociada a matriz sulfurada y en solución sólida), por lo tanto, fue el punto de partida para el desarrollo del presente trabajo de investigación. Después de haber encontrado las condiciones más favorables en la adaptación bacteriana, y en base al estudio previo de la muestra en el laboratorio, se determinó el tiempo óptimo de 12 días como pretratamiento. En las pruebas preliminares, los valores en la cuantificación de la población bacteriana, el ORP y el porcentaje de disolución del fierro, no sufrían un incremento significativo después del cuarto día en el pretratamiento; en función a ello, se estableció realizar en 3 etapas de 4 días, manteniendo el material sólido y retirando la solución. Mediante el diseño experimental factorial completo, se identificó y cuantificó el grado de relevancia de las variables independientes y su interacción. Dicha interacción se reflejó como respuesta en la solubilidad medida en las recuperaciones de hierro y arsénico. Al término del pretratamiento de biolixiviación, con 5% en sólidos en la pulpa y a una granulometría de 50.27% -325 mallas, se consigue 44.29% de disolución de fierro y después, mediante cianuración con aireación, se logra una recuperación de 85.48% de oro. La recuperación de oro en la misma muestra sin biooxidación, mediante cianuración sin aireación fue de 20.07% y con aireación fue de 59.81%.
El cumplimiento legal y la capacidad de respuesta para la prevención de incendios en las empresas
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Marquina Vargas, Diego Patricio; Calderón Alvarado, Julia Marilú
Analiza el cumplimiento legal y la capacidad de respuesta en las empresas, teniendo presente que un incendio, que en la mayoría de casos pueda acabar con la vida humana y/o dañar críticamente los procesos de la organización, pueda ser evitado al cumplir con la normativa nacional específica para cada sector de trabajo, como el reglamento de seguridad y salud ocupacional en minería (D.S. 024- 2016 EM y su modificatoria), el reglamento nacional de edificaciones (RNE) y el reglamento de seguridad en industrias (D.S. 42F) ; siendo que puede minimizar en primera instancia con sus propios medios de protección contra incendios como actores de primera respuesta y su personal entrenado a cargo de manejarlas, y por ende, mitigar y controlar de forma inmediata la amenaza de que un incendio devore todo a su paso. De la misma forma, esta tesis evaluó cada artículo asociado a la prevención de incendios en las leyes, decretos o resoluciones publicados por entidades del estado que así lo contengan, y mostrará los actos y condiciones subestándares que se cometen en las distintas empresas, y porque aún se siguen suscitando incendios en estas. Finalmente, se verificó que realizando un análisis de la normativa aplicable, su cumplimiento en términos legales y la capacidad de respuesta que tienen actualmente las empresas, estas puedan prevenir la ocurrencia de un incendio; y asimismo, los medios de mitigación pueden minimizar el impacto ocasionado por el evento.
Estudio del incremento en la recuperación y calidad del concentrado de ZN en la flotación polimetálica en el distrito de Yarusyacan – Cerro de Pasco
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Barrientos Rios, José Luis; Quispe Gallegos, Luis Enrique; Aramburú Rojas, Vidal Sixto
Estudia el incremento del grado y recuperación del concentrado de Zn, a partir de un preconcentrado sulfurado en el proceso de flotación, determinando los parámetros de dosificación de reactivos, se ha procedido hacer un bloque de pruebas a nivel laboratorio y desarrollar la mejor performance metalúrgica. Para este estudio se cuenta con una muestra representativa tomada a lo largo de las guardias de la planta concentradora, la ley promedio de cabeza es de: Espuma de la 2da. Limpieza Zn: Ag Oz/TM: 3.15 Pb %: 1.09 Zn %: 40.89 Cu %: 1.46 Fe %: 11.77 Bi %: 0.131 La caracterización de la muestra se llevó a cabo con el microscopio óptico polarizado, los resultados de la caracterización indicaron presencia en el concentrado de Zn, contenidos de Cuarzo, Pirita, Pirrotita, Esfalerita (Blenda - Marmatita), Silicatos de (CaAlFe), Silicatos de (AlK), Carbonatos de calcio, calcopirita, óxidos e hidróxidos de hierro y galena. La ley promedio de concentrado final es de 51.5% Zn, en base a la caracterización se dirigió el estudio en la etapa de tercera limpieza Cleaner, se pasó al muestreo con un lapso de 30 min por 4 horas en 4 guardias para realizar pruebas representativas en el laboratorio en la cual se utilizó el Cuprocianuro como reactivo polimetálico secundarios y combinación de otros reactivos tales como: Cal, Dextrina, Quebracho. Se determinó el reactivo idóneo con el CuproCianuro alcanzando leyes de: Prueba 4 Grado Zn%: 52.24 Recup. Zn%: 73.80 Cabeza Zn%: 47.03 FM: 81.98 Prueba 5 Grado Zn%: 52.52 Recup. Zn%: 72.00 Cabeza Zn%: 47.00 FM: 80.46 Tomando como parte del estudio de la presente tesis, las variables dosificación del Cuprocianuro: 30g/TM, 35g/TM, 45g/TM, 50g/TM y dosificación del reactivo de flotación en la tercera Limpieza Cleaner. En base a los resultados de la caracterización se llevaron a cabo las pruebas metalúrgicas de flotación cleaner en la planta concentradora, adicionando el Cuprocianuro con: 40gr/TM, obteniendo un grado de 54.47%, recuperación de 69.20%, con un Factor metalúrgico (F.M) de 80.75
Control de variables en el espesador de cono profundo en la recuperación de relaves altamente fluibles
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2012) Ames Ramírez, Juan Carlos; Lovera Dávila, Daniel Florencio
Determina la estructura de flóculo adecuada que permita la máxima claridad del líquido y máxima densidades en la descarga con el mínimo de dosificación que permita seleccionar las condiciones de alimentación para la operación del espesador piloto. Determinadas las condiciones de alimentación sigue una serie de ratios de tratamiento para determinar la máxima carga posible bajo condiciones óptimas de floculación en términos de TPD/m2. Durante estas series, se mantiene constante el nivel de sólidos y se monitorea la densidad del underflow manteniendo el balance alimentación descarga. La serie final de pruebas enfoca la maximización de la densidad en el underflow con diferentes tiempos de retención. Varios niveles de tratamiento y de altura de sólidos son mantenidos para determinar el requerimiento del tiempo de residencia de los sólidos y ratios de ascensión del overflow para un diseño industrial. El máximo ratio de tratamiento (TPD/m2), ratios de ascensión (m/h) y tiempo de retención, a una determinada densidad promedio, son usados para seleccionar el diámetro y la altura de las paredes del espesador. Muestras del rebose, descarga y alimentación fueron tomadas con la mayor frecuencia posible para determinar cualquier variación en las características de la alimentación que puedan afectar la floculación y en consecuencia la claridad del rebose y espesamiento. Típicamente, cambios en la distribución granulométrica, tipo de mineral, y pH tienen un gran impacto. Fue importante identificar las variaciones en las características de la alimentación que tienen efecto en la performance del espesador para asegurar una claridad en el rebose y densidad en la descarga del espesador compatibles con los requerimientos del proceso.
Recuperación de plata de los relaves de la Unidad Minera Uchucchacua (Cía. Minera Buenaventura), empleando modelos cinéticos de flotación
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2012) Quispe Castro, Ronald; Aramburú Rojas, Vidal Sixto
Estudia las condiciones y parámetros óptimos de la recuperación de la plata mediante el mecanismo de cinética de flotación (se usa el modelo matemático propuesto por el investigador García Zúñiga), flotación en circuito abierto (batch) y flotación en circuito cerrado con el propósito que nos permita optimizar la recuperación, calidad del concentrado y a la vez reducir la formación de aguas ácidas en el relave. se realizó en las instalaciones del laboratorio C.H. Plenge & Cia S.A. para recuperar plata a partir de relaves de flotación de minerales polimetálicos con una ley de 5.6 oz/tc de plata. La muestra proviene de las canchas de relave de la unidad Uchucchacua de la compañía minera Buenaventura. La caracterización (mineralogía) de la muestra se realizó por microscopia óptica en el Laboratorio de Buenaventura Ingenieros “BISA”, donde se reporta que
Optimización de la fusión de mineral, en el análisis cuantitativo del oro con determinación gravimétrica de un mineral sulfurado
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Basilio Villanueva, Jordan Cristhian; Romero Astupiñan, Sara; Lovera Dávila, Daniel Florencio
El mineral de investigación procede del departamento de Arequipa, debido a su complejo análisis y su riqueza mineralógica fue apto para el estudio de investigación. Se le realizó 20 pruebas a la misma muestra, obteniendo como resultado menor 3.556 g/ton y como ley mayor 9.000 g/ton. Por esta razón, vimos conveniente optimizar la fusión del mineral en el análisis cuantitativo de oro con determinación gravimétrica, para la muestra sulfurada que mayor dispersión presenta en sus resultados. Investigando las plantas procesadoras del distrito Chala, Arequipa y otros laboratorios que también realizan ensayos al fuego, se observó la variación en la composición del flux para cada laboratorio que analiza minerales sulfurados. Después de varias pruebas en el laboratorio de Arequipa, se desarrolló una nueva composición del flux, los cuales se encuentran dentro de los parámetros establecidos por los laboratorios; esto fue respaldado por el teorema de Pi Buckingham llegando a la siguiente composición de flux: 54.50% litargirio, 25.50% carbonato, 15% sílice y 5% bórax. Es así como se obtuvieron leyes confiables con una variación de resultados mínimo en el laboratorio de la Escuela de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Para comprobar si estos nuevos resultados de las 20 muestras del mineral sulfurado son confiables, nos respaldamos en el patrón interno de trabajo de un prestigioso Laboratorio Químico Metalúrgico que labora en Lima. El propósito fue verificar la exactitud del ensayo con las sistematizaciones y operacionalizaciones de las variables, con los modelos pirometalúrgicos desarrollados en el laboratorio, para lograr resultados reproducibles con tolerancias dentro de los laboratorios de empresas que reportan análisis de oro.

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