Evaluación de la recuperación de concentrados de cobre y plomo de grado comercial mediante la flotación de minerales mixtos polimetálicos

Abstract

La flotación de minerales mixtos polimetálicos representa un desafío técnico para la industria minera, especialmente cuando se busca obtener concentrados de calidad comercial en menas de compleja composición. En este contexto, el presente estudio tuvo como objetivo evaluar la recuperación de concentrados de cobre y plomo con grado comercial a partir de los minerales mixtos del tajo norte de la Sociedad Minera El Brocal, mediante pruebas metalúrgicas a nivel de laboratorio. Inicialmente se caracterizó mineralógicamente el mineral MAT 4, identificándose especies como galena, calcopirita, esfalerita y enargita, con grados de liberación variables y asociaciones complejas, que justifican el uso de flotación secuencial y reactivos específicos. En la etapa de flotación bulk, la aplicación del reactivo complejo en proporción 3:1 (400 g/TM) permitió obtener un concentrado mixto con recuperaciones globales favorables para Pb y Cu. Posteriormente, en la flotación diferencial, el empleo de 300 g/TM de NaCN posibilitó la separación selectiva de ambos metales. Considerando ello, en la prueba de circuito cerrado N°1 se alcanzó una recuperación de 74.70% con una ley de 27.13% para el cobre, y una recuperación de 55.64% con una ley de 46.45% para el plomo. Finalmente, se realizó la valorización económica de los concentrados, donde el impacto de la distribución de plata fue determinante: el concentrado de Pb alcanzó un valor de 4308.80 $/TM y el de Cu 4372.24 $/TM. Los resultados demuestran que es técnica y económicamente viable obtener concentrados comerciales de cobre y plomo mediante el diseño adecuado del esquema de flotación, aportando criterios aplicables en operaciones industriales similares.

The flotation of mixed polymetallic minerals represents a technical challenge for the mining industry, especially when seeking to obtain commercial grade concentrates from ores with complex composition. In this context, the present study aimed to evaluate the recovery of commercial-grade copper and lead concentrates from the mixed minerals in the northern pit of Sociedad Minera El Brocal, using laboratory-level metallurgical tests. Initially, the mineral MAT 4 was mineralogically characterized, identifying species such as galena, chalcopyrite, sphalerite, and enargite, with varying degrees of liberation and complex associations, justifying the use of sequential flotation and specific reagents. In the bulk flotation stage, the application of the complex reagent in a 3:1 ratio (400 g/MT) produced a mixed concentrate with favorable overall recoveries for Pb and Cu. Subsequently, in differential flotation, the use of 300 g/MT of NaCN enabled the selective separation of both metals. Consequently, in closed-circuit test No. 1, a recovery of 74.70% was achieved with a grade of 27.13% for copper, and a recovery of 55.64% with a grade of 46.45% for lead.

Finally, the concentrates were valued economically, with the impact of silver distribution being decisive: the Pb concentrate reached a value of $4,308.80/MT and the Cu concentrate, $4,372.24/MT. The results demonstrate that obtaining commercial copper and lead concentrates is technically and economically feasible through the proper design of the flotation scheme, providing criteria applicable to similar industrial operations.