P29

El procesamiento de minerales ha evolucionado enormemente en los últimos años, lo que permite a las empresas mineras abordar minerales de leyes más bajas y más desafiantes. Pero mucho de esto se ha logrado aumentando la eficiencia a través de diseños más refinados de lo que son fundamentalmente los mismos procesos básicos que han existido durante muchas décadas y, en algunos casos, más de un siglo, ya sea trituración, flotación, espesamiento o filtración. No es frecuente que vea un cambio real en la industria de procesamiento de minerales en términos de una solución completamente nueva.

Pero CiDRA Minerals parece haber hecho eso con su novedosa plataforma P29 Technology™, llamada así por 29, el número atómico del cobre, ya que es en la industria minera del cobre donde se concentra gran parte de su potencial inicial. Recientemente se hizo referencia a la tecnología en un artículo de McKinsey titulado 'Cerrando la brecha de suministro de cobre' que decía: "El sistema se basa en el desarrollo de un nuevo material innovador que actúa como una llamada esponja de cobre, atrayendo y reteniendo partículas mineralizadas basadas en en las mismas propiedades hidrofóbicas que hacen que floten durante la flotación A diferencia de los sistemas que tienen efecto aguas abajo, el desbaste del circuito de molienda ofrece la posibilidad de reducir directamente la carga de recirculación en los molinos de bolas, aumentando el rendimiento del molino de bolas hasta en un 20% a una tamaño de molienda constante". Agrega que "los operadores deberán decidir cómo tomar el dividendo de una mayor eficiencia del molino de bolas, lo que podría verse como una oportunidad para impulsar el rendimiento o para reducir el tamaño de la molienda y aumentar las recuperaciones a un rendimiento constante. La elección óptima dependerá de la propiedades del cuerpo de mineral y la configuración existente de la planta de procesamiento. Sin embargo, incluso con las asignaciones para una mayor limpieza del concentrado extraído por P29 y la consideración de otros cuellos de botella del sistema común, el desbaste del circuito de molienda podría agregar entre 1,2 millones y 4,6 millones de toneladas métricas de producción anual de cobre para 2032".

Uso de un medio como sustrato

Entonces, ¿cómo funciona en detalle? La tecnología, los métodos y el potencial se detallan en un nuevo documento técnico que acaba de publicar CiDRA.SOYtambién habló con Bob Maron, Director Comercial de CiDRA para obtener más detalles sobre la tecnología y su potencial: "Comenzó con nosotros buscando una alternativa a la flotación convencional. ¿Cómo podríamos capturar partículas mejor que la tecnología actual de flotación con burbujas, que ha existe desde hace más de 100 años? Implica el uso de un medio como sustrato. Comenzamos con esferas y ha evolucionado hasta usar una espuma de poliuretano de celda abierta en cubos de 12,5 mm. Se aplica un recubrimiento hidrofóbico diseñado al sustrato que le permite atrae partículas hidrofóbicas de la misma manera que lo hace una burbuja. Sin embargo, lo hace con mucha más fuerza que una burbuja; no revienta como una burbuja; y debido a que es una espuma de celda abierta, la cantidad de superficie por unidad de volumen es mucho más alto. La espuma de sustrato que usamos tiene forma de pequeños cubos que se mezclan con la lechada de mineral en un tambor giratorio. La lechada penetra alrededor y a través de la espuma y entra en contacto con la superficie de la espuma y el reactivo químico, similar al que se usa en flotación, atrae las partículas hidrofóbicas".

Maron dice que también es muy diferente a la separación de medios densos que todavía usa una mezcla de aire y agua: P29 no tiene una entrada de aire (o agua) separada, solo el medio de espuma recubierto y la suspensión. "Al usar este sustrato de medios con un recubrimiento diseñado, podemos controlar la atracción y retención de las partículas por separado de su transporte y liberación. Esto contrasta con una burbuja de flotación que tiene que atraer la partícula y luego transportarla sin perderla. , y finalmente liberarlo. Todo esto está sujeto a la fragilidad de la burbuja de aire. Las fuerzas de atracción no son tan grandes, y la burbuja puede romperse. Las partículas pueden caerse y la flotabilidad de la burbuja es limitada si está sobrecargada con partículas. ". El proceso de flotación también sufre del arrastre hidráulico de partículas de ganga libres que pueden tener un impacto significativo en los requisitos de procesamiento aguas abajo. P29 elimina todas estas limitaciones de flotación. Esto se debe a que la fuerza de atracción es extremadamente fuerte, lo que también significa que puede transportarlo fácilmente sin perder esas partículas.La separación final se realiza a través de un surfactante no iónico biodegradable, que rompe la atracción hidrofóbica.P29 brinda la capacidad de usar palancas de ingeniería para controlar y optimizar cada paso del proceso de separación de minerales de forma independiente. También puede recuperar partículas finas y gruesas, mientras que en la flotación se utilizan diferentes tipos de celdas para estas tareas separadas".

Recuperación de una molienda más gruesa

Dada la demanda global de cobre y el impulso hacia 'minerales más ecológicos', la propuesta de mayor valor actualmente para P29 es recuperar partículas muy gruesas, mucho más gruesas de las que se pueden recuperar actualmente mediante flotación, hasta 3 mm. Entonces, si bien la tecnología tiene el potencial de reemplazar la flotación en teoría, CiDRA Minerals está comenzando por abordar la aplicación más inmediata que puede brindar el mayor valor a sus clientes y, por lo tanto, ha desarrollado una solución novedosa de separación de minerales llamada Grind Circuit Rougher™ (GCR) que aprovecha la plataforma P29 Technology™ (P29).

Esto puede tomar una corriente significativa de partículas gruesas del flujo inferior del hidrociclón que normalmente regresaría al molino de bolas y recuperaría aquellas partículas que tienen algún contenido mineral valioso, hasta leyes muy bajas de cobre. El resto de esa ganga luego puede ser rechazada, y esas partículas que contienen cobre pueden pasar por una molienda ligera y luego al concentrado final. Está ahorrando volumen de material que pasa por el molino y, por lo tanto, logrando ahorros significativos de energía. El 10-20% del material que está sacando de la alimentación del molino puede ser reemplazado por alimentación fresca. También significa que la corriente que va a la flotación es un poco más fina, por lo que la planta de flotación se vuelve más eficiente con una mayor recuperación.

OZ Minerals y CiDRA encargaron recientemente un estudio de ingeniería y diseño de front-end (FEED) para una implementación a gran escala de la tecnología Grind Circuit Rougher de CiDRA en la mina Carrapateena para eliminar el material grueso de la carga circulante del circuito de molienda, lo que permite un aumento en el rendimiento de la planta. Worley, un proveedor global de servicios de activos y entrega de proyectos, proporcionará servicios de diseño de ingeniería de front-end (FEED) para el proyecto. OZ Minerals es un cliente principal ideal para GCR, ya que la compañía minera es conocida desde hace mucho tiempo por estar abierta a la innovación. Un acuerdo adicional cubre una planta de demostración en OZ Minerals a la que otros mineros podrán acudir y revisar. CiDRA también está trabajando con un par de grandes empresas del cobre que están interesadas en ver cómo P29 puede ayudar a sus minas a aumentar su rendimiento y maximizar la recuperación.

Maron agrega: "Durante varios años hemos estado realizando campañas de pruebas de laboratorio para varios operadores de minas, muchos de ellos en Chile dado el tamaño de la industria del cobre allí. GCR ha sido probado en el campo tanto a escala de laboratorio como a nivel una escala piloto, aunque el piloto de campo exitoso resultó estar en una aplicación de eliminación donde P29 también funciona bien, es solo que la propuesta de mayor valor está en su uso con GCR".

SOY también habló con Mark Holdsworth, ahora vicepresidente de desarrollo de aplicaciones de CiDRA, pero anteriormente ocupó numerosos roles de excelencia e innovación en el procesamiento de minerales en Rio Tinto durante una carrera de 22 años con la minera global. Comentó sobre P29: "P29 puede reemplazar la flotación, por lo que no es exagerado decir que representa una nueva rama de la separación de minerales. También está diseñado para que podamos optimizar la recolección, el transporte y la recuperación de forma independiente. La aplicación GCR de lanzamiento tiene la capacidad de reducir la energía de molienda hasta en un 50 % porque puede recuperar partículas gruesas tan grandes. El proceso P29 tiene un tiempo de retención muy corto, un bajo rendimiento de masa y una alta relación de actualización. En términos del camino futuro, en este momento está ajustado para cualquier cosa que puede recuperarse a través de la flotación de sulfuro, pero debido a que es efectivamente una interfaz de sólido a sólido, tenemos el potencial de hacer química de I + D para permitir la recuperación de minerales que actualmente no se pueden recuperar a través de la flotación hoy y, por lo tanto, desbloquear yacimientos que antes no eran rentables. ser soluble en agua y esto realmente limita su alcance químico.P29 tiene el potencial de recuperar selectivamente o reducir significativamente el arrastre de minerales nocivos que están asociados con el cobre en muchos depósitos importantes. No es un salto decir que P29 será una parte importante del concentrador del futuro: menos energía, menos agua, mejor recuperación de agua y mecanismos de recuperación diseñados en metales ligados a minerales que hoy no son económicos".

Esta nueva tecnología ha sido diseñada específicamente para ayudar a abordar muchos de los desafíos críticos que enfrenta la industria minera y está cubierta por una amplia cartera de patentes de la tecnología central P29 y su espacio de aplicación. Las leyes de cabeza más bajas, el mineral más duro, el aumento de los costos de energía, la escasez de agua, los déficits de suministro de metales básicos pronosticados y el impulso hacia una minería más ecológica están obligando a la industria a adaptarse. P29 tiene el potencial de desbloquear el cobre que el mundo necesita, particularmente para alimentar la electrificación a través de la energía de la batería.

El sustrato de espuma se puede diseñar con diferentes tamaños de poro y los medios se pueden adaptar a la distribución del tamaño de partícula para la aplicación específica. El tamaño de poro en el medio define el área de superficie disponible para la fijación de minerales y es similar al área de superficie de la burbuja en la flotación por espuma. La ventaja de los medios de espuma diseñados como mecanismo de recolección de minerales es que se pueden optimizar en cuanto a durabilidad, energía superficial, conformidad y flexibilidad, así como también en cuanto a la forma y el tamaño del medio. La espuma reticulada industrial se recubre y cura a través de procesos estándar de la industria; Luego, las láminas de espuma curada se cortan en cubos y se envasan al vacío para su envío.

El contactor es un dispositivo de mezcla simple diseñado para poner en contacto la suspensión mineral con el medio de recolección. Las realizaciones del contactor son un sumidero/bomba y tubería o un tambor giratorio horizontal. La configuración del circuito estará en función de la mineralogía, la reología y el espacio de aplicación de la lechada de alimentación. El medio cargado se separa de la lechada a través de una pantalla, ya sea conectada al extremo de un contactor de tambor horizontal o como una pantalla vibratoria independiente. Se usa un enjuague con agua reciclada para eliminar la ganga arrastrada del medio, lo que da como resultado altas tasas de mejora y bajas recuperaciones de masa. El medio se deshidrata antes de la etapa de eliminación de minerales con una criba vibratoria o una centrífuga de cesta de "baja g". El mineral se elimina del medio al pasar el medio cargado y el agente de liberación a través de una serie de bombas de disco. El desmoldante utilizado en la etapa de eliminación de minerales se recupera mediante una etapa de centrifugación o nanofiltración. El agente de liberación recuperado se devuelve al proceso.

Diagrama de flujo simple del proceso de tecnología CiDRA P29 donde cada una de las operaciones unitarias se realiza con equipos estándar de la industria

Su espacio de aplicación potencial también es impresionante. P29 se puede aplicar a cualquier aplicación actual de flotación por espuma y, lo que es más importante, opera con una ventana operativa más amplia que las tecnologías basadas en flotación por espuma, más notable en un tamaño de partícula muy grueso sin requisitos de preparación de la alimentación. Esta versatilidad en la operatividad permite una plataforma tecnológica compatible con ESG con un amplio espacio de aplicación, como en operaciones existentes con GCR, pero también como parte de expansiones de áreas industriales abandonadas, limpieza de flotación gruesa, limpieza de colas de flotación, limpieza de limpieza y reprocesamiento de relaves. Puede manejar una amplia gama de tamaños de partículas con un alto porcentaje de sólidos con una preparación de alimentación mínima. En las minas totalmente nuevas, puede disminuir radicalmente la huella, el uso de agua y los requisitos de energía con una cola gruesa más depósitos marginales que se vuelven rentables.

En última instancia, P29 tiene el potencial de entregar 3 Mt/a adicionales de cobre con los activos del circuito de molienda existentes actualmente instalados en toda la industria minera, o alrededor del 50 % del déficit de suministro previsto para 2030. Esto se obtiene gracias a la capacidad de P29 para recuperar partículas gruesas de la carga circulante del circuito de molienda en recuperaciones de flotación tradicionales, liberando energía en el circuito de molienda que se puede utilizar para aumentar el rendimiento y/o reducir el tamaño de la molienda, reduciendo así la energía y el carbono específicos de la molienda. huella de una tonelada de metal producido. La recuperación de partículas gruesas con un flujo de colas de partículas gruesas desechables desbloquea una mayor recuperación de agua de los relaves de la planta, lo que reduce significativamente los requisitos de agua para la mina. Un relave más grueso también permite diseños nuevos y más seguros en embalses de relaves y, en una aplicación nueva, los relaves se pueden apilar en seco, lo que elimina la necesidad de una presa de relaves. La reducción de los requisitos de energía y agua por tonelada de metal producido da como resultado una huella de carbono potencialmente reducida y, en una aplicación completamente nueva, los requisitos de energía indicativos para el circuito de molienda pueden ser hasta un 50 % más bajos que los diseños actuales.