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Rofomex mueve a México hacia la autosuficiencia de fosfato

Fuente: Revista de Ingeniería y Minería

Roca Fosforica Mexicana SA de CV (Rofomex) puso en marcha una mina de fosfato en Baha California Sur en 1981 y otra en 1982. Se esperaba que la producción combinada de estas operaciones elevara a México de una posición de dependencia casi total de las importaciones de roca de fosfato en 1980 a la autosuficiencia en 1985. En los últimos años, México ha importado alrededor de 1.7 millones de tm / año de roca de fosfato, principalmente de Florida en los Estados Unidos y Marruecos. El gobierno mexicano ha dado alta prioridad a las minas de Rofomex como parte de su programa para mejorar la productividad en las granjas mexicanas.

La primera de las nuevas minas Rofomex está ubicada en San Juan de la Costa en el Golfo de California. Produjo sus primeros concentrados en enero de 1980 y el primer envío de concentrados salió del muelle de Rofomex con destino a Lázaro Cárdenas en la costa del Pacífico de México en abril. Los envíos están programados para realizarse cada 12 días.

Desde Lázaro Cárdenas, los concentrados de fosfato se enviarán por ferrocarril a las plantas de Fertimex en San Luis Potosí, Querétaro y Guadalajara. Más tarde, algunos envíos se trasladarán a través del Canal de Panamá y el Golfo de México al complejo Fertimex en el puerto de Pajaritos.

A capacidad, la mina San Juan de la Costa producirá 730,000 tm / año de concentrados con una ley de aproximadamente 31% P2O5 de operaciones mineras combinadas a cielo abierto y subterráneas que extraerán minerales con una ley de 18% P2O5. Las producciones mensuales de concentrados totalizaron 1,200 tm en enero, 12,800 tm en febrero, 12,000 tm en marzo y 20,000 tm en abril. La producción estaba programada para aumentar a unas 60,000 tm en julio y permanecer en ese nivel durante el resto del año.

En Santo Domingo, en la costa del Pacífico de la península de Baja California, Rofomex construyó una mina que producirá 1.5 millones de tm / año de concentrados mediante la extracción de dragado de un depósito de arena de playa con leyes de aproximadamente 4.5% P2O5 con una ley de corte de 3% P2O5. Dos Ellicott dragas de succión del cabezal de corte alimente el mineral a una planta de flotación primaria montada en barcazas, que flotará en el área de las minas detrás de las dragas.

Rofomex inició sus operaciones en Santo Domingo a mediados de 1982 y en 1984 las dos nuevas minas de la empresa generaron un excedente de fosfato de corta duración en México, con el excedente disponible para la exportación. En 1985 se programó la entrada en producción de nuevas plantas de Fertimex, el crecimiento económico y demográfico habrá elevado la demanda de fosfato en México y se prevé una nueva escasez de fosfato. Anticipándose a esta demanda, Rofomex planeó una expansión de 4.5 millones de tm / año en los tableros de dibujo.

A largo plazo, México tiene un recurso sustancial de fosfato para utilizar en Baja California Sur, aparte de los dos depósitos que se están desarrollando. Los geólogos de Rofomex han informado sobre otras ocurrencias de fosfato en San Hilario, Santa Rita, Tembabiche, La Purísima, San José de Castro y San Roque. De estos, el depósito en San Hilario ha sido el más ampliamente explorado, con indicios de perforaciones de tonelajes de roca sustanciales que califican 11-13% en roca de capa desgastada y 14-18% en roca no erosionada bajo 30-80m de sobrecarga. En el área de Santa Rita, las posibles concentraciones económicas de fosfatos ocurren en sedimentos recientes bajo casi ninguna sobrecarga, pero estos aún deben ser explorados más intensamente.

Enorme recurso de Santo Domingo
La existencia de arenas fosfatadas en el área de Bahía de Magdalena en la costa del Pacífico se conoce desde 1914, y en 1955 Hanna Mining y Minera Fornos realizaron un estudio de factibilidad en el área. Sin embargo, la falta de infraestructura y la mexicanización de la industria minera hicieron que Hanna se retirara. En 1974, el "Consejo de Recursos Minerals", una agencia gubernamental, examinó nuevamente el área y también decidió que la minería no era económicamente viable. En 1978, los geólogos del gobierno llevaron a cabo un programa de perforación, siguiendo los depósitos en la costa con agujeros a intervalos de 2 km, y encontraron que los fosfatos estaban presentes en una distancia de más de 70 km. Los límites reales no se encontraron antes de que finalizara el programa de perforación. Fomento Minero echó otro vistazo a la perspectiva, decidió que se podía desarrollar un proceso de beneficio económico y procedió con el desarrollo de la mina.

El límite occidental del depósito de Santo Domingo es el Océano Pacífico, y su ancho hacia el este es de aproximadamente 20 km. Es esencialmente plano, con poca o ninguna cubierta de suelo, y su grosor promedia 19 m. El alivio es menor, con elevaciones máximas que rara vez exceden 15 m sobre el nivel del mar. El cuerpo mineral es de edad reciente, y el fosfato se presenta como arena fina, redondeada y granular, generalmente en la fracción más gruesa del depósito. Pequeñas cantidades de magnetita, ferromagnesio, rutilo y esfeno, así como otros mineros, están presentes. Los minerales arcillosos generalmente están ausentes, excepto muy cerca de la superficie. Promedio de calificaciones 4.5% P2O5. El color varía considerablemente, pero generalmente es de color amarillento a marrón oscuro. Se estima que el recurso totaliza 1.1 mil millones de toneladas de roca.

Se han realizado estudios detallados para dos áreas mineras, Elenas y Prados, utilizando equipos de perforación Longyear para el muestreo. La zona de Elenas es la más meridional de las dos y mide 6 km de norte a sur por 3.5 km de este a oeste. Su límite sur se encuentra justo al norte del puerto pesquero de López Mateos. La zona de Prados es contigua al límite norte de la zona de Elenas y está a 9 km de norte a sur. El límite occidental del mineral es un estuario formado por la isla barrera, Isla Magdalena.

Ambas zonas de mineral se han explorado en una cuadrícula de 500 m, utilizando plataformas montadas en camiones que perforan agujeros de diámetro 4. Se tomaron muestras de 5,000 de estos agujeros a intervalos verticales de 1.5-m. La profundidad máxima del agujero fue 70 my la profundidad promedio del agujero fue 30-m. Las pruebas de minerales siguieron la práctica establecida en la industria del fosfato de Florida.

Minería de doble dragado
El análisis de los sistemas de minería para el proyecto de Santo Domingo incluyó la consideración de excavadoras de rueda de cangilones, dragalinas, raspadores, palas y dragas. La selección de un sistema basado en dragado dependía principalmente del hecho de que los otros sistemas no podían funcionar de manera efectiva por debajo del nivel del mar. Los bajos costos de operación y mantenimiento impulsaron la selección final de dragas de succión de cortador hidráulico flotante con cabezales de succión de diámetro 27.

Dos Ellicott® Se utilizaron dragas de marca, cada una capaz de bombear aproximadamente 2,000 t / h de sólidos en suspensión a la planta de beneficio primario flotante. Cada dragado está conectado a la planta mediante una tubería flexible de diámetro 600-m, 24-in. Las cabezas de dragado tienen un alcance inferior de 15 m. Las dos dragas se combinaron para trabajar en un solo frente minero con un promedio de 21 de ancho m. Una sola draga que opera a su capacidad es capaz de mantener la planta cerca de su capacidad. En funcionamiento normal, las dos dragas trabajan juntas a aproximadamente 70% de su capacidad nominal.

La extracción por succión se realizó con una ley de corte de 3% P2O5 produciendo una ley promedio de 4.56% P2O5 en el área minera de Prados y 4.29% en el área de Elenas. No se requerirá remoción de sobrecarga; sin embargo, los desechos internos en el mineral diluirán la ley de alimentación a la planta de beneficio al 4.05% de P2O5. Con un CaO medio del 9.34%. La tasa de extracción se planificó en 16.5 millones de tm / año, trabajando tres turnos por día, 330 días por año.

La superficie minera promedió 6 m sobre el nivel del mar y 12 m debajo del nivel del mar. La minería selectiva no siempre fue posible, pero las áreas de alto contenido de CaO se evitaron cuando fue posible. Se realizaron perforaciones de muestra en una cuadrícula 100-m, con cada agujero representando aproximadamente 225,000 tm de mineral.

Las dragas funcionaban con una fuente de alimentación eléctrica de 4,160v, 60 hertz. Una subestación estaba ubicada en una barcaza flotante.

Arenas de fosfato concentradoras
Debido a que los minerales ubicados sobre y debajo del nivel del mar tienen características algo diferentes, principalmente contenido de CaO, Rofomex desarrolló un proceso que es compatible con ambos minerales. El sistema permitió la eliminación de colas en el área extraída en todo momento. Al igual que en San Juan de la Costa, se usó agua de mar durante todo el proceso, y solo el producto se lavó con agua dulce para eliminar el cloro.

Los elementos principales del proceso incluyeron una planta de flotación primaria ubicada en una barcaza detrás de las dragas y una planta de flotación secundaria, tanques de lavado y filtros ubicados en la costa. El mineral fue bombeado desde la barcaza hasta la planta costera a través de tuberías sostenidas por pontones.

La lechada de las dragas alimentó la planta primaria montada en una barcaza a una velocidad de 2,200 t / h, y la descarga a la barcaza se alimentó primero a través de dos pantallas de una sola plataforma al cuero cabelludo más desechos orgánicos de 1 / 4-inch, como conchas, y mineral de gran tamaño de la lechada. El tamaño inferior de la pantalla se cicló para eliminar parte de los sólidos y limos de malla 150 menos y para concentrar la suspensión. Los finos fluyeron por gravedad a un área de eliminación, y el flujo subterráneo cayó a los tanques de almacenamiento, lo que proporcionó una capacidad de sobrecarga 1 / 2 h.

Desde los tanques de compensación, las bombas mueven la lechada a los hidro-separadores, donde se eliminaron los sólidos de malla 28 y se bombearon a desechos. Luego, la suspensión se hizo avanzar a un segundo banco de ciclones, que eliminó cualquier resto menos sólidos de malla 150 y densificó la suspensión a 65% de sólidos. En preparación para la flotación, el flujo inferior del ciclón se acondicionó en varias etapas. Se usó aceite diesel en la emulsión.

La lechada acondicionada se diluyó hasta 32-35% de sólidos con agua de mar y se alimentó a cuatro bancos de celdas de flotación de 500 pies3. Las colas se bombearon para desechar y el concentrado primario fluyó a los tanques de desactivación, donde se agitó con ácido sulfúrico para desactivar los reactivos de flotación. A continuación, el concentrado se bombea a tierra a una velocidad de 360 ​​tm / h.

Una barcaza de transferencia equipada con tanques de reactivos suministró reactivos de flotación primarios y ácido sulfúrico 95% a la barcaza para mantener el proceso.

En tierra, la suspensión de concentrado se lava nuevamente, se deshidrata en ciclones y se bombea a un clasificador hidráulico para la separación de sólidos de malla menos 28 / plus 48. La fracción de malla plus 48 se diluye y se alimenta a mesas vibratorias para eliminar los sólidos calcíticos. La fracción de malla menos 48 se cicla para producir otro tamaño de partícula dividido en la malla 100. La fracción de malla menos 100 luego avanza a través de densificar ciclones a bancos de espirales de Humphrey, que eliminan ilmenita, circón y magnetita. Estos minerales pesados ​​se bombean a un estanque de almacenamiento separado. Los concentrados de fosfato producidos en las mesas vibratorias y las espirales se combinan con la fracción de malla más 100 / menos 48 para producir la alimentación para la flotación secundaria.

La pulpa está acondicionada con diamina, ácido acético y aceite de pino 5% en agua de mar para prepararla para la flotación secundaria inversa, que produce un producto de desecho concentrado de sílice y colas de fosfato como producto. La suspensión de fosfato se densifica a 60% de sólidos a través de ciclones, se lava con agua dulce, se cicla nuevamente y se filtra. Los filtros también están equipados con aerosoles de lavado.

Una cinta transportadora hace avanzar la torta del filtro a la instalación de almacenamiento de concentrado. Si es necesario, una excavadora batirá el material almacenado para producir un secado adicional.

Una planta de tratamiento de agua en el sitio de la planta costera limpiará el agua de los pozos salobres para producir agua fresca para lavar y abastecer la caldera utilizada para preparar el reactivo de diamina. Las especificaciones de agua dulce establecen un contenido máximo de cloro de 350 ppm.

El proceso de fosfato en uso en Santo Domingo produce varias corrientes de desechos, todas las cuales se depositan en áreas minadas o detrás de diques construidos con arena. En la orilla, el terreno natural se deja como una berma continua para aislar las áreas de desechos de las aguas junto a la bahía. Las aguas residuales se reciclan. Las corrientes de desechos incluyen 300 mt / hr en la planta flotante antes de las celdas de flotación; colas de flotación primarias que contienen 1,340 mt / h de suspensión en 30% de sólidos; concentrado de residuos de sílice de flotación secundaria y agua de lavado, que contiene una mezcla combinada de 3,000 t / h de suspensión a 5% de sólidos; y minerales pesados ​​concentrados en las espirales de Humphrey, totalizando aproximadamente 72 / tm de suspensión en 25% de sólidos.

Los concentrados producidos en Santo Domingo se transportan 100 km a las instalaciones de envío en Punta Belcher en la Isla Magdalena a través de una barcaza remolcada. En Punta Belcher se construyeron instalaciones de almacenamiento para 100,000 tm de concentrado. El muelle maneja barcos de hasta 40,000 DWT, y el sistema de carga de concentrado tiene una capacidad de 3,000 mt / hr.

Reimpreso de Engineering & Mining Journal

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