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La Incidencia de la Metalurgia en los Proyectos Mineros
Augusto Chung Ching
Mineral Processing Engineer, PhD©
Overview 1. Input to investment Decision 2. Strategic mine planning 3. Role of Metallurgy 4. Structure and Processes 5. Project Stages 6. Sampling 7. Crushing 8. Grinding 9. Flotation 10.Environmental
• RECURSOS – Medido, indicado, inferido – Definición por perforación, análisis químicos, geo
estadística
• RESERVAS – Probado y Probable – Re categorización controlado por factores
• METODOLOGIAS – NI-43-101 – JORC – SAMREC
Entradas en la decisión de inversión
• BLOCK MODEL – Bloques identificados / valor de cada bloque – Volumen de extracción – Relación mineral: desmonte, modelo de costos
• SCHEDULING – Prioridad y secuencia para maximizar y adelantar retorno
• TONELAJE – Maximización en la molienda / consumo Energía / CAPEX-opex
• RECUPERACION – Maximizar recuperación alineado con la molienda – Optimizar circuito, calidad del concentrado, recuperar
subproductos
Mina - Planta
• COMERCIALIZACION – Mercado de Metales, demanda – Clientes – Diferentes métodos de transporte
• FUNDICION/REFINERIA – Cargos de tratamiento, Impurezas y bonos
• MEDIO AMBIENTE – Costos anticipados durante la operación / en el cierre mina
• NET PRESENT VALUE / IRR – DCFA 8-10-12% – Au 10 anos, Cu 20 anos – Polimetálicos casos específicos
Comercialización – TEE study
Deposito Mineral
Logueo geológico detallado
Pocas muestras Insuficiente pruebas
metalurgicas
ALTO RIESGO !!!
MAÑANA
HOY
PROYECTO MINERO
misión
visión Objetivos LP
Meta-1
Meta-3
Meta-2
valores
Planeamiento Estratégico
Objetivos CP
NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC
EOY MYR
EDP
CP
REVISION TALENTO
360’
REVISION PLAN MINADO REVISION LOM
PLANEAMIENTO ESTRATEGICO
ORT
Budget Operativo
Budget Proyectos
PRESENTACION ALTA DIRECCION
APROBACION
EOY Geolog/Geomet Model
In-fill drilling, brown exploration
Coaching - feedback
Producción – Desarrollo de Proyectos
Ciclo del Negocio
• El alcance de las pruebas metalúrgicas lo decide el ingeniero geólogo residente con el jefe superior
• El gerente de la mina decide el alcance del proyecto en base a las cotizaciones y disponibilidad del presupuesto; pero se convoca al personal de la planta
• El personal involucrado y no involucrado en el proyecto manifiestan la necesidad de Trabajar en Equipo en todos los aspectos y decisiones del proyecto
Estructuras
• El gerente local decide los alcances iniciales del proyecto, sin llegar específicamente al detalle de las pruebas metalúrgicas.
• El gerente de planta, metalurgista principal o jefe de laboratorio es consultado y recomienda el alcance y los objetivos de las pruebas metalúrgicas.
• También pueden encontrarse respuestas de personas que sin ser especialistas o participar del proyecto, tienen conocimiento de los objetivos macros del proyecto, presupuesto, tonelaje, cronograma.
• No standard
Estructuras
• No hay un proceso formal, los roles y responsabilidades son confusas y la dirección de las pruebas metalúrgicas no vienen de una sola persona
• Declaran la existencia de procesos formales con procedimientos y estándares para realizar pruebas metalúrgicas internamente en la mina.
• Muy frecuentemente se encuentran laboratorios externos ejecutando un programa de pruebas metalúrgicas dictadas por un metalurgista, ingeniero geólogo, laboratorio externo o una combinación de decisiones tomadas conjuntamente geólogo y metalurgista tomando en cuenta las recomendaciones del laboratorio.
PROCESOS
• Se deja suelta la pregunta de la certificación del laboratorio (interno y externo).
• No existe un proceso formal para las pruebas metalúrgicas; pero dependiendo del avance del proyecto, se siguen rigurosamente un “check list” de requisitos que al final son auditables.
• Los procesos y metodologías formales para realizar las pruebas metalúrgicas no se conocen; pero se requiere que el proyecto tenga un estudio de factibilidad “bankable” financieramente.
• No existe un proceso/metodologia estandar
PROCESOS
• OBJETIVOS:
– Información MINA perforación, voladura, transporte. – Información TONELAJE chancado y molienda – Información RECUPERACION flotación, lixiviación,
separación gravimetría, magnética, otros métodos – Información CALIDAD para refinería y comercialización
subproductos e impurezas – Información SOSTENIBILIDAD consumo de agua, energía,
cuidado del medio ambiente, drenaje acido de rocas, estabilidad de suelos, disposición de residuos.
Muestrear – Modelar - Predecir
• No es nueva
• La Geometalurgia es un interdisciplina (Johanesburg University)
• Es la amalgamacion de la Geologia con el Procesamiento de Minerales (Lulea University)
• Es la disciplina transversal que mira espacialmente la mineralogía y la metalurgia para disminuir la incertidumbre y la exposición al riesgo (Tasmania University)
• Es la integración de la Geología con la Metalurgia para maximizar el valor del cuerpo mineral (PUCP)
• Es la visión micro-macro: desde el tipo y formación del yacimiento, la predicción del tonelaje, recuperación, impurezas y efectos en el medio ambiente, a partir de la información a nivel micro (mineralogía, petrografía, propiedades físicas, modelación simulación en muestras colectadas metódicamente a lo largo de las diferentes etapas del proyecto (UNMSM).
• ESPACIAL
Geometalurgia
• Planificación de la toma de muestras • Ripios versus muestras manuales • Núcleo entero versus núcleos partidos por la mitad • Representatividad de la muestra
– Para el metalurgista es tener una poca cantidad de mineral “representativa” suficiente para realizar pruebas.
– Para el ingeniero minero, una muestra es estadísticamente valida si representa la zona o cuerpo de mineral de donde proviene.
– Para el geólogo, es un pedazo de roca que ha seleccionado y recogido donde no todas las rocas son formadas igualmente.
– Las confusiones y argumentos con buenas intenciones no faltan, TRABAJAR EN EQUIPO.
Visión integral - Muestra
• Voladura Mina • Manipuleo de Materiales • 2-3 tipos de materiales
– Densidad aparente – Angulo de reposo – Fluidez del material (resistencia cohesiva, fricción interna del
mineral, fricción pared) – Compresibilidad, Permeabilidad, Abrasión (Ai)
• Nivel macroscópico, recolección manual, conocimiento estructural del deposito
• Logueo geológico, pruebas petrofísicas, no destructivas • Sentido espacial
Voladura - Transporte
• Tomar fotos
• Logueo automático
• UCS
• Carga puntual
• Equotip
• Densidad
• Sonic
• Susceptibilidad magnética
Tests & Tools
• BCWi (chancado)
• BMWi (molienda)
• DWT (Drop weight Test)
• SMC (Standard Conminución)
• Visión integral = voladura, chancado, molienda y clasificación
• “Chancalurgista”
• kWh/ton
• kWh/ton
• A*b and T10
• A*b and
• Ta, Tm, Ti
• 0.01-0.1 kwh/t
• 0.2 kwh/t–100/150 mm
• 1-2 kwh/t – 10/15 mm
• 1.5-3.5 kwh/t-3/20 mm (HPGR)
• 15 kwh/t sag
• 10 kwh/t ball
Chancado - Molienda
• Grado de Liberacion + Separacion • Recuperacion vs. tiempo flotacion • Calidad = Tipo de circuito de flotacion.
– Cu-MoS2, Cu-Pb-Zn, Py-Au – Sulfosales (As, Sb, Bi) – Remolienda + Clasificacion (CL) – Flotacion inversa, Flotacion de Oxidos
Flotación
• Exposición + Disolución
• Liberación parcial
• Cu SX-EW,
• Au M.Crowe, CIP, CIL, ADR, dore
• Lixiviación sulfuros, autoclave,‘T, P, O2
• Pruebas de Lixiviación – Botellas
– Columnas
• Tipo de Lixiviación – ROM, Dump Leaching
– Pilas, Heap Leaching
– Agitation Leaching
– VAT Leaching
– Bioleaching
Lixiviación (oxidos)
• Gravimetrico (Sn,Au)
– Mesa Wilfley
– Mesa Mozley
– Knelson
– Humprey
• Flotacion Flash
– Carrying capacity
– Lips = Tons/m
– Hold-up = Tons/m3
• Magnetico (Fe,Zr)
– Magnetita
– Hematita
– Pirrotita
• Hydrocyclones
– Zaranda Banana
– Zaranda Alta frecuencia
– Trommel vs. Pebble
Otros metodos de concentración
• Geometalurgia Ambiental – Formación de ARD (oxidación sulfuros) – Predicción de ARD (pruebas metalúrgicas y modelamiento) – Seguimiento de ARD (en la operación)
• Geología+Metalurgia+Geotecnia+Economics+MedioAmbiente – Mejorar y desarrollar las pruebas para predecir impactos en etapas
tempranas del proyecto – Cierre de mina (muy tarde)
• Geometalurgia Conminución – Ahorro de Energía – Supresión de Polvos
Sostenibilidad
Los componentes
+ + =
…… Bacterias todo el tiempo
…….Thiobacillus ferroxidans, thioxidans, Sulfollobus
• (2.5 m altura)
• 50 um 5.3 seg.
• 20 um 3.5 min.
• 5 um 55 min.
• 0.5 um 3 dias
• 0.1 um 35 dias
Metalurgia – Polvos - Salud
Conclusiones 1. La metalurgia y la geometalurgia juegan un papel importante
2. Involucramiento temprano del metalurgista como parte del Equipo de Proyectos
3. El compromiso visible de la Gerencia y Alta Dirección en el planeamiento estratégico del proyecto
4. La participación progresiva de todas las disciplinas
5. La intención de las pruebas metalúrgicas es la obtención de información espacial para maximizar el tonelaje, recuperación y calidad para el máximo NPV
6. El mayor valor presente neto (NPV) se obtiene del conocimiento y minimización del riesgo, tener en cuenta la información geología-mina-metalurgia-ambiental, en la predicción/reducción costos ambientales en la mina, no en el cierre.
7. En general, no existen estructuras, procesos y procedimientos estandarizados en la realización de pruebas metalúrgicas para un proyecto minero.
8. Las corporaciones grandes tienen internalizadas estructuras y procesos que difieren entre ellas.
9. Las empresas mineras medianas y pequeñas mayormente utilizan consultores externos y especialistas de las compañías consultoras de ingeniería