Recuperación de estaño a partir de residuos de estaño

El mineral procesado por la mina de estaño de Yunnan Yunlong es un mineral sulfuro de veta de casiterita y cuarzo. Los residuos tienen una composición mineral relativamente sencilla, compuesta principalmente por cuarzo, seguido de limonita, pirita, turmalina y pequeñas cantidades de casiterita, arsenopirita, calcopirita, etc. Los residuos contienen una ley de estaño de 0,45%, de la cual el estaño de la casiterita representa 96,26% y el estaño sulfurado, 3,74%; hierro, 3,71%; los demás elementos se encuentran en bajas concentraciones: Zn 0,051%, Cu 0,08%, Mn 0,068%; pero el azufre y el arsénico, que afectan a la calidad del concentrado, son relativamente elevados: S 1,88%, As 0,1%. En 1992, a medida que los recursos de mineral primario se iban agotando cada vez más, la mina de estaño de Yunlong comenzó a procesar antiguos residuos de tailings en una antigua planta de concentración de 100 t/d. Para obtener rápidamente mejores beneficios sociales y económicos a corto plazo, se propuso una ampliación a 200 t/d partiendo de la concentradora existente, adoptando un esquema de proceso de separación por gravedad y flotación, y la producción oficial comenzó en abril de 1994. Durante la producción, el diagrama de flujo del proceso se fue mejorando continuamente, y el proceso de producción final se muestra en la figura 4-41. Para adaptarse a la producción, la plataforma de cribado utilizada para la clasificación tiene aberturas de 0,8 mm en la mitad delantera y de 1 mm en la mitad trasera. El cono de deslimado es un cono de φ2500 mm. Mediante este proceso, se obtiene un concentrado de estaño con una ley de estaño de 56,266%, azufre 0,742%, arsénico 0,223% y una recuperación de estaño del 68,3%, junto con un concentrado de azufre que contiene azufre 47,48%, estaño 0,233% y arsénico 4,63%.

Figura 4-41: Proceso de producción del tratamiento de residuos de la mina de estaño de Yunlong

La mina de estaño de Limu utiliza un proceso de separación por gravedad y flotación para recuperar estaño de los residuos antiguos. La mina ha acumulado más de 6,5 millones de toneladas de residuos, que contienen principalmente estaño, tungsteno, niobio y tantalio, así como minerales silíceos, feldespato, etc. El diagrama de flujo de reconcentración incluye separación por gravedad, flotación de sulfuros y flotación de casiterita. Tras la separación por gravedad, el concentrado contiene SnO₂ 26,84%, WO₃ 9,6%, Ta₂O₅ 2,7%, Nb₂O₅ 2,04%, con recuperaciones en la separación por gravedad de SnO₂ 32,99%, WO₃ 24,05%, Ta₂O₅ 42,47% y Nb₂O₅ 24,77%. El proceso de flotación de minerales sulfurosos consta de una etapa de desbastado y dos etapas de purificación, lo que da lugar a un concentrado con Cu 10,81 TP3T, SnS₂ 6,581 TP3T y recuperaciones de Cu 781 TP3T y sulfuros 52,661 TP3T. El concentrado de sulfuros se somete a una depresión del arsénico y a una flotación de cobre para obtener un concentrado de cobre-estaño que contiene Cu >20%, Sn >18% y As <1,5%. El concentrado de flotación de casiterita contiene SnO₂ 6,107%, con una recuperación de casiterita del 63,11%.

La planta de concentración de Yejihuang, perteneciente a la mina de Dongpo, cuenta con una planta de separación por gravedad con una capacidad de 300 t/d, en la que se recupera casiterita a partir de los residuos. Los residuos contienen entre 0,21 y 0,251 % de estaño, lo que permite producir un concentrado de estaño con una ley de 42,931 % y una recuperación del 18,661 %, recuperando entre 40 y 50 toneladas de estaño en concentrado al año.

En la mina de Dayishan se construyó en 1982 una planta de concentración con una capacidad de entre 70 y 100 t/d. A partir de 33 000 toneladas de residuos antiguos aprovechables (con un contenido de Sn de 0,297%), se recuperan 31 toneladas de concentrado de estaño al año con una ley de 55%–61% y un rendimiento de recuperación del 34%–35%.

A nivel internacional, la recuperación de estaño a partir de residuos antiguos que contienen este metal se ha llevado a cabo en el Reino Unido, Canadá y Bolivia. La empresa Bartley, del Reino Unido, utiliza mesas vibratorias y canales de cinta cruzada para volver a procesar los residuos de estaño, obteniendo un concentrado, un producto intermedio y residuos con leyes de estaño de 30,22%, 5,53% y 4,49%, respectivamente, a partir de residuos que contienen 0,75% de Sn. La planta de concentración en seco de Rosh Crouch, en el Reino Unido, trata residuos antiguos con una ley de 0,3%–0,4% de Sn para producir un concentrado de estaño con una ley de 30% de Sn. La planta de concentración de Sullivan, en Canadá, procesa residuos de flotación de estaño utilizando un esquema de proceso combinado de gravedad y magnetismo para producir un concentrado de estaño con una ley de 60% de Sn y una recuperación de entre 38% y 43%. Una planta de concentración en Bolivia vuelve a procesar residuos antiguos y nuevos que contienen 0,31 TP3T de Sn, obteniendo un concentrado de estaño con una ley de 201 TP3T de Sn y una recuperación de entre 501 TP3T y 551 TP3T.

El material de alimentación de una planta de concentración situada en la zona minera de Nandan Dachang, en Guangxi, son residuos antiguos procedentes de un embalse de residuos. Estos residuos son del tipo casiterita-sulfuro polimetálico. Los principales minerales metálicos son la casiterita, la pirita, la arsenopirita, la marmatita y la jamesonita, así como pequeñas cantidades de cerusita, anglesita, smithsonita y hemimorfita, entre otros. Los minerales de ganga incluyen cuarzo, calcita, pizarra silícea, caliza y caliza meteorizada. Debido al prolongado tiempo de almacenamiento, los minerales presentan un alto grado de oxidación, especialmente la jamesonita y parte de la pirita. Además, los minerales valiosos son de grano fino, principalmente por debajo de 200 mesh, lo que aumenta considerablemente la dificultad de separación y recuperación. Las leyes de los minerales valiosos en los residuos son: Sn 0,24%, Pb 0,13% y Zn 0,47%.

Mediante investigación experimental, se determinó que el proceso de recuperación de residuos consistía en la deslimado tras la eliminación de material grueso —separación por gravedad—. El diagrama de flujo del proceso se muestra en la figura 4-42. En este diagrama, se seleccionó un clasificador en espiral de φ1500 mm, que presenta una alta eficiencia de clasificación, gran capacidad de procesamiento y bajo consumo energético, para la operación de eliminación de material grueso. Se utilizó un hidrociclón de φ125 mm para el deslimado y el espesamiento. Por último, se utilizó una mesa vibratoria para lodos finos del tipo Yunnan Tin para la separación y recuperación, lo que permitió obtener un concentrado de estaño de baja ley con un contenido de 3%–5% de Sn. Debido al tamaño extremadamente fino de las partículas, al alto contenido en limo y al elevado contenido en azufre, una sola pasada por la mesa vibratoria no permitió obtener directamente un concentrado de estaño de alta ley. Sin embargo, para convertir el concentrado de estaño de baja ley en uno de alta ley solo fue necesario realizar una flotación de desulfuración adicional y una separación por gravedad en una mesa vibratoria para la eliminación del limo.

Tras la puesta en marcha y el inicio de las operaciones del proceso de recuperación de casiterita fina, las diversas mediciones arrojaron índices medios de 4,171 TP3T de Sn para el concentrado de estaño de baja ley y una recuperación de 3,331 TP3T con respecto a los residuos originales, con una producción anual de estaño metálico de 25 toneladas.

Figura 4-42: Esquema del proceso de recuperación de casiterita fina en una planta de concentración