Weir Minerals y una propuesta de diagrama de flujo

Los principales componentes del diagrama de flujo típico de la minería actual, para el procesamiento de roca dura, comprenden una serie de molinos de bolas combinados con ciclones que reducen el tamaño de los minerales objetivos a un tamaño que se adapte al proceso de recuperación posterior. Esto se ha mantenido prácticamente sin cambios durante muchas décadas y si bien los rodillos de molienda de alta presión (HPGR) se utilizaron por primera vez en la industria de procesamiento de minerales hace más de treinta años, la mayoría de las plantas concentradoras todavía utilizan molinos giratorios para tareas de molienda.

Durante ese mismo período, el entorno operativo ha cambiado significativamente, lo que nos plantea la siguiente pregunta: ¿Por qué no cambian los diagramas de flujo?

Dos de los cambios operativos más notables son: menores leyes de mineral y mayor dureza del material (particularmente en relación con los metales base) y el aumento del costo de los consumibles en la etapa de molienda, tales como: energía y medios de molienda de acero.

Estos dos aspectos están directamente relacionados porque el procesamiento de minerales más duros requiere mayor energía de molienda, esto se logra con molinos giratorios, los cuales generalmente consumen más medios de molienda de acero y más revestimientos, lo que resulta en costos de molienda significativamente más altos.

Además, los diagramas de flujo del circuito de molienda tradicional son ineficientes, ya que entre el 40% y el 60% de la pulpa regresa al molino para su reprocesamiento. Estas cargas recirculantes obviamente reducen el rendimiento y la capacidad del molino.

Repensar los diagramas de flujo tradicionales

Weir Minerals, en la búsqueda de procesos más eficientes, desarrolló conjuntamente un diagrama de flujo innovador en la mina de magnetita Iron Bridge de Fortescue Metal Group (FMG) en Australia Occidental. Este es el primer diagrama de flujo de magnetita a gran escala del mundo sin molinos giratorios;  ya que en su lugar, se han instalado rodillos de molienda de alta presión HPGR Enduron® y molinos verticales STM®. Weir Minerals cree que el proyecto es un indicativo de la dirección hacia la que se dirige la industria.

Este diagrama de flujo ofrece ahorros de energía al garantizar que no se aplique energía a material estéril, lo que se logra mediante la separación magnética gruesa en seco como beneficio entre las etapas de los rodillos de molienda de alta presión HPGR Enduron®, lo que permite rechazar más del 20% del material estéril. Al combinar la molienda con productos de tamaños a escala de micrones con la clasificación por aire seco, se minimiza la adición de agua antes de introducirla en los molinos verticales altamente eficientes. Esto, a su vez, evita la molienda excesiva, al utilizar una clasificación interna para minimizar el tiempo de residencia en el molino.

Flotación de partículas gruesas

Existe el potencial de incrementar la eficiencia aguas abajo del circuito de molienda, mediante la implementación de la tecnología de flotación de partículas gruesas (CPF) HydroFloat de Eriez. Esto permite el uso de tamaños de molienda más gruesos, lo que brinda la oportunidad de reducir el requerimiento de energía en molienda.

La recuperación o eficiencia de la flotación convencional está fuertemente relacionada con el tamaño de partícula del mineral. La flotación convencional sólo logra una alta eficiencia en un intervalo estrecho en el rango de 50 a 130 µm.

Como resultado, los relaves están enriquecidos en las distribuciones de tamaño grueso y fino con metales valiosos. Por lo tanto, el HydroFloat CPF de Eriez representa un importante paso adelante en términos de recuperación, al ampliar la eficiencia de la flotación en un rango de tamaño que es, dos o tres veces mayor que el límite de las máquinas de flotación convencionales.

La CPF produce este resultado combinando características que facilitan la recolección de partículas y la transferencia de masa, incluyendo la fluidización del agua para mejorar la elevación, el contacto contracorriente, una distribución del tiempo de residencia de flujo tipo pistón y una espuma de orden cero. Esto equivale a que la CPF permite aumentar el rango de tamaño de flotación efectivo para el cobre a aproximadamente 400 µm.

Como resultado, el P80 cambia a tamaños significativamente más gruesos y a su vez, reduce el volumen de alimentación fina en la distribución, mejorando así la recuperación general, reduciendo la energía o permitiendo incrementar el procesamiento con la misma energía, además de crear relaves más seguros, similares a la arena, para su posterior disposición. Notablemente, la CPF reduce el consumo de energía del molino de bolas entre un 30% y un 50%.

Enfoque centrado en el cliente

Obviamente, hay muchas variables de campo, operativas, de mineral y de aplicación que deben considerarse al desarrollar diagramas de flujo, razón por la cual Weir Minerals prioriza trabajar estrechamente con los clientes para comprender sus desafíos únicos. Posteriormente se puede aprovechar el amplio y diverso equipo de expertos, ingenieros de procesos y capacidades de pruebas para desarrollar e implementar la solución ideal basada en las necesidades específicas de la mina.

Además, las asociaciones con STM Minerals y Eriez resaltan el compromiso de Weir Minerals en colaborar con otras empresas que comparten su visión de hacer que la minería sea más sostenible y brindar a sus clientes soluciones basadas en sus necesidades, en lugar de simplemente vender equipos de su portafolio.