Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
TRATAMIENTO DE MINERALES I	ING.EN MINAS	OCD-3-11/23	2025	2° cuatrimestre

Docente	Función	Cargo	Dedicación
ACUÑA, VICTOR GUSTAVO	Prof. Responsable	P.Adj Semi	20 Hs
AMAYA, EDGAR GILBERTO	Prof. Co-Responsable	P.Adj Semi	20 Hs

Fundamentación:

La inclusión de Tratamiento Mecánico de Minerales I en la curricula de la carrera de Ingeniería en Minas, se justifica a
partir de la incumbencia directa que posee el título que se otorga al egresado y que le permitirá desempeñarse en el desarrollo y control de todos y cada uno de los procesos que se llevan a cabo en los distintos sectores de una Planta de Tratamiento de Minerales por concentración gravitacional, dentro de un marco técnico - económico y ambiental mente factible.
La modalidad de la materia será en forma presencial y se utilizarán para el dictado herramientas digitales.


El estudio del Tratamiento de los Minerales necesita como base el conocimiento de otras ciencias tales como la Física, Química, Matemáticas (Algebra, Análisis Matemático), Geologia (Mineralogía Yacimientos Minerales)

Los minerales de importancia comercial se encuentran muy raras veces en el estado natural en formas y grados de purezas que permita su aplicación directa. Generalmente estos se encuentran mezclados con otros de diferente valor y/o con concentraciones muy variadas. Por lo tanto para su utilización, es necesario separarlos de las sustancias de escaso valor económico, a través de procesos físicos o químicos.
Considerando las características y propiedades de los minerales, se han desarrollado diferentes métodos y técnicas de separación y concentración los cuales utilizan equipos y máquinas específicas.

Las propiedades físicas de los minerales, permite aplicar diferentes procesos de concentración, como por ejemplo la concentración por láminas líquidas, medios densos, entre otros.

Las propiedades físico-químicas, permite aplicar métodos de concentración por flotación.

Si las características del mineral de interés lo exige, se pueden aplicar métodos HIDROMETALÚRGICOS, que considera sistemas acuosos con reacciones químicas y/o métodos BIOHIDROMETALÚRGICOS, que son sistemas acuosos con reacciones químicas y actividad microbiana.

Para aplicar óptimamente los diferentes métodos de concentración y separación, se debe acondicionar o adecuar la granulometría del mineral de acuerdo al método de concentración a aplicar, para ello se debe planificar una eficiente etapa de conminución (trituración, clasificación y molienda).

El control de todo proceso metalúrgico está basado en la distribución y selección adecuada de los equipos complementarios de planta, tales como: clasificadores (harneros, hidrociclones, clasificadores hidráulicos), bombas, tanques acondicionadores, distribuidores, conductos, manejo de pulpas, etc.
Finalmente para un control y recuperación de agua de proceso, seleccionar y ubicar el equipo adecuadamente (espesadores, clarificadores, filtros, circuitos de conducción de pulpas, etc. ).

Objetivos.

Que el alumno sea capaz de seleccionar cada equipo de conminución y de concentración gravitacional adecuado a la producción planificada y a las características del producto a obtener.
Que sea capaz de planificar un proceso de conminución, clasificación y concentración gravitacional.
Que adquiera los conocimientos necesarios para aplicarlo en la asignatura Plantas de Tratamiento.
Que el alumno sea capaz de integrarse a grupos de trabajo en el laboratorio metalúrgico.
Que sepa operar y controlar procesos de conminución, clasificación y concentración gravitacional.

Ejes transversales, su abordaje y evaluación

EJE N°1: Diseño, cálculo, evaluación, gerenciamiento y planificación de las etapas de exploración, explotación, procesamiento de minerales y derivados, voladura y movimiento de rocas en operaciones mineras y civiles

Nivel medio
En este nivel medio, los estudiantes se introducen en los conceptos esenciales del cálculo, y evaluación de las etapas de conminución y concentración gravitacional. Se espera que adquieran conocimientos básicos sobre procesamiento de minerales. Además, comienzan a desarrollar habilidades gerenciales básicas. Las competencias esperadas incluyen comprender los principios sobre procesamientos de minerales, saber sobre equipos y máquinas identificar métodos, saber el funcionamiento de equipos y maquinarias utilizados en operaciones de procesamiento de minerales.

EJE N°3: Proyecto, dirección, supervisión, gerenciamiento y control de la construcción, operación y mantenimiento de las obras de exploración, explotación, procesamiento de minerales y derivados, voladura y movimiento de rocas en operaciones mineras y civiles.

Nivel medio
En este nivel intermedio, los estudiantes aplican los conocimientos adquiridos en el nivel anterior para realizar tareas más específicas relacionadas con la dirección, supervisión, gerenciamiento y control de proyectos en el ámbito de procesamiento de minerales. Se espera que sean capaces de gestionar recursos de manera eficiente y asegurar el cumplimiento de estándares de calidad en las operaciones. Además, comienzan a desarrollar habilidades de liderazgo y toma de decisiones en este nivel. Competencias Esperadas: i. Planificar y ejecutar secuencias en las etapas de procesamiento de minerales. Controlar el avance y el cumplimiento de objetivos en operaciones, implementando sistemas de seguimiento y control. v. Evaluar y mitigar riesgos, aplicando medidas preventivas y correctivas según sea necesario.

EJE N°4: Certificación de las condiciones o estado de las operaciones, obras de exploración, explotación, procesamiento de minerales y derivados, voladura y movimiento de rocas en operaciones mineras y civiles.

Nivel inicial
En este nivel inicial, los estudiantes adquieren los fundamentos teóricos y prácticos relacionados con el estado de las condiciones en operaciones de procesamiento de minerales. Se espera que comprendan los principios básicos de las operaciones de los procesos de concentración de minerales. Competencias Esperadas: comprender los principios básicos en las operaciones de procesamiento de minerales.
Identificar los elementos clave que deben ser evaluados en las etapas de procesamiento de minerales.

Evaluación y abordaje de temas
El desarrollo de cada uno de los ejes se hará a partir de clases teóricas y práctica coordinadas, donde se verán los distintos contenidos acompañados de ejemplos en el contexto del procesamiento de minerales.
En las clases teóricas, se inducirá la participación de los educandos, a través de preguntas orales a medida que se vayan desarrollando los temas para generar en el aula un ambiente participativo de discusión y debate a fin de aprender y relacionar los distintos contenidos de la materia, como así también relacionar contenidos previos impartidos en materias precedentes necesarios para la comprensión de los temas propios de la cátedra.
Las clases irán acompañadas de ejemplos prácticos, metodología que permite que el alumno vincule el contenido con su aplicación real en el ámbito profesional
Las clases prácticas están organizadas en ocho trabajos prácticos de laboratorio y once trabajos prácticos de aula, de los cuales uno corresponde a práctico de campo a fin de integrar y vincular los contenidos de las distintas unidades temáticas.
En la evaluación para la regularidad de la materia se tendrá en cuenta la participación en discusiones y debates sobre los temas trabajados en clase, en la exposición y defensa de los trabajos prácticos. Además, se prevé dos instancias escritas de evaluación parcial con sus respectivas recuperaciones. Como así también cinco evaluaciones teóricas para la promoción de la materia

Metodología.
Métodos de Enseñanza Socializada: Este método tienen por principal objeto –sin descuidar la individualización- la integración social, el desenvolvimiento de la aptitud de trabajo en grupo y del sentimiento comunitario, como asimismo el desarrollo de una actitud de respeto hacia las demás personas.
El Estudio en Grupo: Es una modalidad que debe ser incentivada a fin de que los alumnos se vuelquen a colaborar y no a competir. M.y H. Knowles dicen que las característica de un grupo son: 1) Una unión definible; 2) Conciencia de Grupo; 3) Un sentido de participación con los mismos propósitos; 4) Independencia en la satisfacción de las necesidades; 5) Interacción y 6) Habilidad para actuar de manera unificada.

PROGRAMA ANALÍTICO
TRATAMIENTO DE MINERALES I

UNIDAD 1.
- Esquema de la elaboración de las sustancias minerales
- Definición y alcance del tratamiento mecánico de minerales.
- Operaciones fundamentales
- Justificación económica.
- Secuencia de las operaciones.
- Futuro del tratamiento mecánico de minerales.-
- Reducción de tamaño o conminución.- objeto:
- Distribución del trabajo de conminución.-
- Características de la conminución de minerales.
- Razón de reducción.
- Razón de reducción aparente; razón de reducción límite; razón de reducción 80 % Granulometría, granulometría cerrada, granulometría abierta.
- Energía consumida.
- Molturabilidad forma en que se produce la molturabilidad.-
- Tratamiento mecánico de minerales, preparación y concentración.
- Cálculos metalúrgicos, mena, ganga, alimentación, concentrado, cola, ley, fino, recuperación, razón de concentración.
- Justificación económica de la concentración de minerales.

UNIDAD 2.
Trituradoras.
- Trituradoras de mandíbulas, características, componentes de las distintas máquinas, Blake, Dodge, Universal, kue-ken, máquinas de un solo togle y de dos togles.
-Propiedades de las trituradoras ; capacidad.

Trituradoras giratorias.
- Máquinas de uso suspendido; máquinas de huso soportado; máquinas de huso fijo:
- Factor de reducción, ángulo de aprehensión
- Capacidad; consumo de energía.
- Campos de aplicación.

Trituradoras de cono.
- Trituradoras giratoria Telsmith.
- Trituradora giratorias de reducción.
- Trituradores de rodillos (cilindros)- lisos y dentados.
- Molinos de rollos.

Chancadoras de impacto.
- Trituradoras de rotores de eje horizontal.
- Trituradores de rotores de eje vertical.
- Trituradores y molinos de martillo e impacto

UNIDAD 3.


Molienda.
- Molienda convencional. Molinos de barras y bolas. Molinos cilíndricos y cilindro–cónicos; de descarga central, descarga periférica, rebalse.
- Forros o revestimientos.
- Alimentación. Alimentadores de cuchara. Alimentadores de tambor. Alimentador de combinación.
- Teoría del molino de bolas. Condiciones de molienda en molinos de bolas. Velocidad crítica.
- Fracción en volumen de llenado con bolas. Fracción del volumen del molino ocupada por el lecho de mineral. Relación de la carga de mineral a la carga de bolas. Carga de bolas en el molino. Carga de mineral.
- Régimen de trabajo. Forma en que se produce la molienda. Molienda en circuito cerrado
- Cargas circulantes. Molienda en etapas. Factor de reducción.
- Característica de los productos molidos. Límites de tamaño.
- Abundancia relativa de los distintos tamaños que componen un producto molido. Consumo de acero en los molinos de barras y de bolas. Cálculo del diámetro de bolas según Bond.
- Modo de operar un molino de bolas. Leyes de la conminución. Postulado de rittinger. Postulado de kick. Postulado de Bond
- Dimensionamiento de equipos de conminución.-
- Molienda autógena y semiautógena.
- molienda vertical Mill.

UNIDAD 4.
Hidrociclones.
- Clasificación centrífuga.
- Tamaño límite o de corte. determinación de D50
- Aplicaciones de los hidrociclones.
- Aero-ciclones e hidrociclones.
- Clasificación en hidrociclones.
- Razón de circulación. ( c )
- Balance de masa en pulpas de un hidrociclón.
- Balance total de pulpa; balance de sólidos.
-

UNIDAD 5.


Clasificación de partículas.
- Tamizado o cribado industrial, zarandas, ensayos de tamices; presentación de resultados,
- propósito del tamizado; acción del tamiz; tipos de tamices o cedazos.
- Cedazos fijos (parrillas):
- Tamices o cernidores rotatorios tromels.
- Cedazos vibratorios; cedazos vibratorios inclinados:
- Mecanismos de vibración para cedazos horizontales; tipos de superficies de cribado.

UNIDAD 6


Clasificación hidráulica de partículas.
Movimiento de partículas sólidas dentro de fluidos.Ley de Newton y ley de Stokes
Partículas de igual velocidad de caída o isódromas.
Clasificadores de caída libre.
Caida contrariada.
Clasificadores de corriente superficial y de corriente vertical, mecánicos y no mecánicos.

UNIDAD 7.


Jigs.
- Jigs o cribas pulsantes. Clasificación por tamaños para la concentración en jig sin succión. Límite de tamaños de una clase cerrada concentrable.
- Extracción de los productos de los jigs.
- Jig Harz. Relación entre el largo de la carrera y el número de revoluciones por minuto. Relación entre velocidad y tamaño de la partícula. Influencia de la cama artificial. Influencia de la succión. Corriente superficial. Consumo de energía. Consumo de agua.
- Otros jigs de criba fija. Jig Pan-American. Denver Mineral Jig.
- Pulsadoras. Pulsadora Richards. Jig con pulsión a aire comprimido. Jig Woodbury. Jig de cribas movibles (la maritata). Jig Hancock.

UNIDAD 8.
Concentración en láminas líquidas.
- Velocidad del Fluido en una Lámina Líquida. Gasto de una Lámina Líquida. Influencia de la Altura de la Lámina, sobre la Velocidad a una Distancia “y” sobre el Fondo.
- Fuerzas que Actúan Sobre las Partículas que Están sobre el Plano o Tablero. Ecuación de Movimiento de una Partícula Esférica. Pendiente Crítica de Resbalamiento.
- Rodamiento de Partículas. Influencia de la Aspereza del Tablero o Fondo.
-. Mesas Sacudidoras.
- Movimiento de Partículas sobre el Tablero. Distribución de las Partículas sobre el Tablero. Efecto de los Riffles.
- Aplicación de las Mesas Sacudidoras. Tamaño de las Partículas Separables. Capacidad. Revoluciones y Largo de la Carrera. Cantidad de agua e Inclinación del Tablero. Riffles y Cubiertas.
- Espiral Humphreys. Pricipio de funcionamiento. Concentradores de gravedad en general, cono Reichert, Sluices concentradores centrífugos, Nelson, Falcon

UNIDAD 9.
Desaguado
Desaguado. Introducción. Sedimentación: coagulación y floculación, sedimentación por gravedad, espesadores convencionales y de alta capacidad y densidad, sedimentación centrífuga. Filtración: el medio filtrante, pruebas de filtración, tipos de filtros. Secado.

PLAN DE TRABAJOS DE LABORATORIO.
Las prácticas de laboratorio se planifican teniendo en cuenta la estricta relación con la teoría desarrollada en cada unidad del programa.

Las prácticas de laboratorio se llevan a cabo normalmente después que los correspondientes temas teóricos ya han sido desarrollados.

El objetivo que persigue el desarrollo de las prácticas de laboratorio, es que el alumno, aplique los conocimientos teóricos recibidos y adquiera practicidad, familiaridad y control de los equipos de conminución y concentración que están involucrados en cada una de las prácticas planificadas; como así también, de las técnicas de clasificación, muestreo y preparación de muestras para distintos tipos de estudio de las mismas etc.

El desarrollo de estas prácticas le permitirá al alumno aplicar el conocimiento teórico que se le imparte en el aula y adquirir criterios técnico metalúrgicos en la toma de decisiones.

Se entregará con anticipación a los alumnos una Guía de Trabajos Prácticos de laboratorio y el alumno tiene la oportunidad de asistir a clases de consulta, lo que permitirá al alumno, tener muy claro los conocimientos teóricos que deberá aplicar en todas y cada una de las operaciones que requiere el buen desarrollo de la respectiva práctica.

TRABAJOS PRÁCTICOS DE LABORATORIO
1) Clasificación de tamaño a escala laboratorio: aprendizaje de la técnica de tamizado, determinación de la eficiencia del tamizado, representaciones gráficas de los resultados.
2) Ensayos de trituración: descripción, manejo y determinación de la capacidad de la máquina en función de la nueva superficie creada.
3) Trituración Secundaria (molino a martillos): descripción, manejo y análisis de los productos obtenidos en ensayos realizados con grilla y sin grilla.
4) Determinación de leyes de menas por medios ópticos.
5) Concentración gravitacional en Jig: aprendizaje y comprensión del funcionamiento del mismo.
6) Clasificación Hidráulica: aprendizaje y comprensión del
funcionamiento de los clasificadores hidráulicos.
7) Determinación del índice de Bond
8) Concentración Gravitacional en mesa: aprendizaje y comprensión de los diferentes principios que operan en el funcionamiento de las mesas de concentración y las diferentes variables que afectan la eficiencia y/o rendimiento de las mismas.

TRABAJOS PRÁCTICOS DE AULA
Consisten en prácticas de aula, en las que el alumno lleva a cabo la resolución de problemas varios. Con ello se pretende que el alumno comprenda y fije conceptos básicos, es decir, que aprenda a razonar e incluso que logre ejercer un rol protagónico en cuanto a tomas de decisiones se refiere, siempre dentro del tema en el que se está trabajando.

1) Determinación de razón de reducción.
2) Cálculos de leyes por medios ópticos
3) Confección de curvas de distribución de tamaños.
4) Cálculo de eficiencia y potencia de equipos, trituradora de mandíbulas y giratorias, Zarandas.
5) Cálculo de eficiencia de clasificadores hidráulicos
6) Cálculo de eficiencia de hidrociclones
7) Cálculo de carga circulante
8) Cálculo de índice de Bond.
9) Cálculo de eficiencia y potencia en la reducción de tamaño en molienda
10) Cálculo de balances de masa.
11) Construcción de circuitos de conminución clasificación.

TRABAJOS DE CAMPO

El objetivo de esta actividad es que el alumno vea cuales son los puntos claves de control en una planta de procesamiento de minerales, desde la entrada del mineral a planta hasta la salida como concentrado, compare, interprete y relacione, todo lo desarrollado a nivel áulico (teoría y cálculos) y de laboratorio con las actividades reales de producción a escala industrial en las Plantas de Tratamiento del Mineral en empresas mineras.

El desarrollo de los diferentes prácticos de laboratorio es de vital importancia contar con diversas muestras minerales. A tal efecto (obtención de muestras) se programan visitas a plantas de beneficio de minerales y/o canteras, sujetos a la disponibilidad presupuestaria.

El Règimen de Aprobación se ajustará a las normativas vigentes

Para regularizar la asignatura el alumno debe aprobar:
Dos exámenes parciales, con 2 recuperatorios
Todos los trabajos Prácticos de Aula
Todos los trabajos Prácticos de Laboratorio
Todos los informes de Prácticas de campo.
El alumno también debe tener el 80 % de presencialidad en los trabajos prácticos y para la aprobación de cada trabajo práctico ,debe presentar los informes correspondientes a cada práctico.
Para PROMOCIONAR la materia el alumno debe aprobar el 100% de las evaluaciones teóricas con nota de siete ( 7 ) y con una recuperación por cada evaluación, además de las aprobación de los trabajos prácticos. Además debe tener una presencialidad del 80% a las clases teóricas.
En el caso de no aprobar las evaluaciones teóricas y si las evaluaciones prácticas, su condición académica quedará como regular, y para aprobar definitivamente la asignatura el alumno debe aprobar un EXÀMEN FINAL (en las turnos de examen correspondientes)

[1] Errol G. Kelly David J. Spottiswood (2018) Introducción al Procesamiento de Minerales. Editorial Limusa
[2] Arthur F. Taggart.(1966) Elements of Ore Dressing. Editorial Interciencia
[3] B.A. Wills, BSc,PhD,CEng. MIMM. (2019)Tecnología de Procesamiento de Minerales Editorial Limusa
[4] Luis Mino, Dady Calla, Luis Chavez, Frida Aparicio.(2024) Evolución de los molinos de bolas, impacto de la longitud y el diámetro en la capacidad de molienda. XXI Encuentro Sobre Procesamiento de Minerales San Luis Potosí, S.L.P., México
[5] E.D.Carrizales García, J.J Arquijo Lopez (2024) Impacto de los floculantes de alto desempeño en la eficiencia de espesadores y clarificación del agua. XXI Encuentro Sobre Procesamiento de Minerales San Luis Potosí, S.L.P., México
[6] |

[1]

Resumen de Objetivos.

Que el alumno sea capaz de controlar procesos de conminución clasificación y concentración gravitacional en una planta de tratamiento de Minerales.

CONTENIDOS MÍNIMOS
Preparación Mecánica de Minerales: Liberación. Consideraciones mecánicas sobre la reducción de tamaño.
Trituración, trituradoras. Molienda, molinos. Clasificación por tamaños. Clasificación hidráulica. Concentración en láminas líquidas:
Concentración gravitacional. Equipos de concentración gravitacional. Separación Sólido - Liquido: Preparación de pulpas.
Lamas. Floculación y dispersión. Espesadores. Filtros. Hidrociclones.

Las clases se desarrollarán en forma presencial, en 15 quince semanas, En caso de presentarse algún inconveniente en el dictado de las clases , este sera resuelto en fechas que se acordaran con los alumnos. Como así también toda modificación será acordada con el estudiante e informada a Secretaría Académica.