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• Evelin Huaman

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Introduccion Sociedad Minera Cerro Verde S.A.A. (SMCV) opera una mina de cobre ubicada en el asiento minero Cerro Verde ubicado a su vez en la concesión minera Cerro Verde 1, 2 y 3 en la provincia de Arequipa, departamento y región de Arequipa. En la actualidad, SMCV explota sus reservas mineras constituidas por sulfuros secundarios, a través del tajo abierto Cerro Verde a un ritmo de aproximadamente 240,000 toneladas métricas diarias (TMD) de movimiento total. Dentro de esta cantidad, se extrae proximadamente 48,000 TMD de mineral de alta ley y 30,000 TMD de mineral de baja ley, y los procesa mediante lixiviación en pilas, para producir en su planta de extracción por solventes y circuito electrolítico (SX/EW), cobre electrolítico de alta pureza en forma de cátodos. Los cátodos de cobre son transportados por camiones al puerto de Matarani, desde donde se exportan a mercados internacionales. Sociedad Minera Cerro Verde S.A.A. Trata minerales cuya mineralización es de tipo pórfidos de cobre. Los sulfuros primarios están constituidos por material útil: principalmente calcopirita (CuFeS2), y en menores cantidades molibdenita, tetrahedrita, enargita, calcocina y bornita; y material estéril (ganga): pirita, sílica, cuarzo, sericita, minerales arcillosos y óxidos de hierro.

Resumen La Sociedad Minera Cerro Verde S.A.A. (SMCV) es una minera que se basa en la extraccion de minerales que contiene cubre, plata, molbdeno. A lo largo del tiempo fue variando de accionasta hasta la adquision de la empresa Freeport-McMoRan. En los ultimos 10 años la empresa ha ido optimizando sus procesos metalurgicos, como la ampliacion de pilas lixiviantes.

Objetivos En este informe se va a detallar los procesos tanto geologicos como metalurgicos de la Sociedad Minera Cerro Verde S.A.A. (SMCV). En base a su memoria anual del año 2016 y 2017 y en presentaciones de tesis.

Marco teorico Cronologia de cerro verde Los primeros indicios de la extracción de mineral de cobre de lamina de Cerro Verde datan de 1868, cuando el mineral era embarcadodirectamente a Gales para la recuperación de los metales, y en el año 1916 Anaconda adquirió la propiedad. En 1970 Minero Perú, una empresa depropiedad del gobierno, compró la mina e inició las operacionesmodernas de trabajos mineros y tratamiento de mineral. Estasoperaciones incluían la extracción de mineral de dos áreas de tajo abierto(Cerro Verde y Santa Rosa), el manejo de tres plataformas de lixiviación (pads)y pozas de colección de una solución de cosecha (PLS), una planta SX/EW paraproducir 33,000 TMA de cátodos de cobre de alta pureza, una plantaconcentradora con una capacidad de 3,000 TMD de mineral y las instalacionesde servicios auxiliares. Los pads originales 1, 2 y 3, fueron construidos porMinero Perú a fines de los años setenta con una poza de colección cada una.Los revestimientos de los pads fueron de cemento asfáltico

PEN 60-70mezclado con látex. Estos pads fueron usados para lixiviar mineral de óxidos ymixtos a un tamaño de ¾”. Dichas operaciones se llevaron a cabo entre 1976 y1993, período en el cual se procesaron más de 80 millones de toneladas demineral y se produjeron alrededor de 411,000 toneladas de cobre electrolítico. El 1° de junio de 1993, la unidad minera Cerro Verde pasa a ser SociedadMinera Cerro Verde S.A. En noviembre de ese año, el gobierno peruanodecidió privatizar la Mina Cerro Verde; siendo adquirida por CyprusClimax Metals Company (CCMC) el 18 de marzo de 1994. Los pads 2A, 2B, 2C y 2D fueron construidos entre 1994 y 1996 para lalixiviación de material aglomerado finamente chancado. Estos pads,conocidos colectivamente como 2X, fueron construidos con tuberías decolección de solución y revestimientos de HDPE. La construcción delpad 4 se completó en 1996 e inició sus operaciones ese mismo año.Este pad tiene una capacidad de diseño de aproximadamente 177millones de toneladas, posee una base impermeabilizada de HDPE yVFPE y tiene un sistema de drenaje con tuberías corrugadas yperforadas. A fines del año 1999, Phelps Dodge Corporationadquirió Cyprus Clímax Metals Company siendo hasta la fecha elaccionista mayoritario. El 6 de diciembre de 1999, Sociedad Minera Cerro Verde S.A.A. seadecua a la Ley General de Sociedades, convirtiéndose en una SociedadAnónima Abierta. En el año 2007, Freeport-McMoRan adquiere la corporación Phelps Dodge. En enero del 2012, el MINEM aprobó el Estudio de Factibilidad y Cronograma de Inversión para la ejecución de la Expansión de la UPCV. De este modo, el 17 de julio de 2012, la Sociedad suscribió un Contrato de Garantías y Medidas de Promoción a la Inversión por un plazo de 15 años, el cual entró en vigencia el 01 de enero del 2014. A través de este Contrato se garantiza, entre otros, la estabilidad del régimen tributario vigente al 17 de julio de 2012. En diciembre del 2012, el MINEM aprobó el Estudio de Impacto Ambiental y Social (EIAS) de la Expansión de la UPCV. Durante el 2015, la Sociedad inició los trabajos para la preparación y posterior presentación ante el Servicio Nacional de Certificaciones Ambientales para las Inversiones Sostenibles (SENACE), la nueva autoridad competente, la modificación de su EIAS, a fin de incorporar modificaciones propias de la actividad minera, relacionadas al desarrollo de la Unidad de Producción. Así, en febrero del 2016, se presentó ante SENACE la mencionada solicitud, la misma que fue aprobada en agosto del mismo año. En febrero del 2013, el MINEM aprobó el permiso de construcción para la modificación de la concesión de beneficio “Planta de Beneficio Cerro Verde”, y autorizó la construcción de los componentes principales y sus instalaciones auxiliares y/o complementarias correspondientes a la Expansión de la UPCV a fin de alcanzar una capacidad instalada de 500,500 TM/día. Con fecha 15 de diciembre del año 2014, el MEM, a través de Resolución Ministerial Nro. 541-2014-MEM/IM, calificó de interés nacional la ejecución de la Expansión de la UPCV.

En el 2016, se gestionó la etapa final del cronograma para la obtención del permiso de operación, para lo cual el MINEM realizó la inspección correspondiente a la Unidad de Producción, con el fin de verificar la culminación de la construcción de los componentes principales e instalaciones auxiliares involucrados en esta etapa y así autorizar su operación. Desde entonces, la Planta de Beneficio Cerro Verde, que forma parte de nuestra Unidad de Producción, está autorizada a procesar un total de 500,500 TM/día. Algunas instalaciones auxiliares o su reubicación, que forman parte de la Etapa 6, se concluyeron durante el año reportado.

Geologia El asiento minero Cerro Verde está emplazado regionalmente en unárea constituida por diversos tipos de rocas ígneas, sedimentarias ymetamórficas, con edades geológicas comprendidas entre el Precámbrico y el Cuaternario reciente. El basamento en el área de CerroVerde está constituido por lasunidades litoestratigráficas: Gneis Charcani, ConglomeradoTinajones, VolcánicoChocolate, FormaciónSocosani y el grupo Yura, lascuales se encuentran cortadaspor las super unidadesGranodiorita Tiabaya yGranodiorita Yarabamba, rocas intrusivas del complejo “LaCaldera”. Los yacimientos Cerro Verde, Santa Rosa y Cerro Negroson de tipo pórfido de cobre y molibdeno emplazados en elsegmento sur del Batolito de laCosta, Segmento Arequipa,Superunidades Tiabaya yYarabamba.

Geologia estructural Cerro verde ha sido sometida a un intensofallamiento y fracturamiento en diferentes etapas de suhistoria geológica especialmente como consecuencia dellevantamiento de los Andes y del emplazamiento delBatolito de la Costa. En las minas de Santa Rosa y CerroVerde se han reconocido un sin número de fallas,especialmente en esta última, las que han tenido un papelmuy importante en la formación de los depósitos. Estas fallas que afectan al complejo intrusivo de“LaCaldera” sigue el rumbo general Andino NO-SE, habiéndose formadodespués del emplazamiento de la granodiorita Yarabamba. Entre estas fallas de nivel regional se puede mencionar la FallaCenicienta, Falla Variante, Falla Jenks, Falla Tinajones y FallaYura.Fallamiento y fracturamiento a nivel local revela unimportante componente E-O, sistemas NO-SE y NE-SO, estossistemas de fallas atraviesan el depósito y la de dirección NOhan jugado un papel importante en el emplazamiento de losintrusivos mineralizantes; así como en el control de lamineralización primaria en Cerro Verde.

Procesos metalurgicos Chancado El mineral porfirítico extraído de los tajos es enviado al sistema de chancado que consta de tres etapas: chancado primario, pila de almacenamiento, chancado secundario con sus respectivas zarandas tipo “banana” y chancado terciario. Actualmente la chancadora opera a un promedio de 38,000 TMD. El mineral proveniente de la mina en camiones de 180 TM y 240 TM, es descarriado en la chancadora primaria. La chancadora primaria alimenta a un sistema de fajas que transporta el mineral a la pila de material grueso con una capacidad total de 90,000 toneladas (20,000 toneladas vivas). Una correa alimenta a dos chancadoras cónicas secundarias. El material que sale de las chancadoras secundarias alimenta al circuito

de las chancadoras terciarias. El productotriturado que se obtiene con un tamaño de 80%, -3/8” (-9mm), es enviado para alimentar el circuito de aglomeración. La aglomeración se lleva a cabo en 4 aglomeradores de tambor en paralelo. El material es humedecido y aglomerado con ácido sulfúrico y solución refino (solución con bajo contenido de cobre obtenida del proceso de extracción por solventes).

Proceso de lixiviacion Una faja de aproximadamente 3,2 km de largo, transporta el mineral aglomerado hacia la plataforma de lixiviación pad 4. Fajas portátiles llevan el material aglomerado de la faja transportadora a una faja apiladora radial sobre el pad 4. El material es colocado en pilas de 6 metros de altura a una gradiente de 3%. Las fajas están equipadas con controles de alineamiento, sobrecarga y controles de velocidad cero conectadas a un sistema PLC, que controla y monitorea todo el proceso. Actualmente, los Pads 1, 2A, 2B y 2D están conectados y operan como un solo pad grande para lixiviar mineral ROM de baja ley. El pad 2C también es usado para tratar ROM, pero no está conectado a los otros pads. Estos pads actualmente acomodan al 25% del mineral minado y producen aproximadamente el 10% de la producción de cobre de Cerro Verde. El material ROM es depositado en bancos de 10 metros de altura y lixiviado con solución refino proveniente de la planta de extracción por solventes (SX) por 360 días. La solución escolectada en las pozas 1 y 2 y bombeada al pad 4 como una solución intermedia o de avance de lixiviación. Los pads 2 y 3 son lixiviados para la producción de cobre residual. En estos pads no se ha colocado mineral fresco desde 1994, sin embargo conjuntamente con el cobre residual del pad 1, constituyen el 5% de la producción de cobre de Cerro Verde. Todo el mineral aglomerado es colocado en el pad 4 y lixiviado por 230 días. Este pad actualmente produce cerca del 85% de la producción de cobre de Cerro Verde. La solución de lixiviación consiste de una mezcla de raffinate de la planta SX y la solución de avance de los otros pads. La solución lixiviada o PLS es colectada en la poza 4 y bombeada a lo largo de 4 km hacia la planta SX. El flujo normal de cosecha (PLS) hacia la planta es de aproximadamente 17,500 gpm utilizando 3 tuberías de HDPE de 22 pulgadas. Las tuberías están equipadas con alarmas de pérdida de presión y son monitoreadas con el sistema de control de PLC. El sistema de lixiviación actualmente tiene una capacidad adicional para 138 millones de toneladas de mineral; 38 millones sobre los pads de ROM y 100 millones sobre el pad 4.

Extraccion por solvente (SX) La solución cosecha (PLS) obtenida del pad 4 es dirigida ya sea a la poza de almacenamiento de PLS localizada en el área de la planta de extracción por solventes, de ahí es bombeada a la planta de extracción por solventes. La planta de extracción por solventes consta de 2 etapas, la etapa de extracción y la etapa de reextracción. En este circuito se obtiene dos productos, una solución pura rica en cobre que va a la planta de electrodeposición y una solución impura en cobre con alta acidez conocida como refino que es bombeada de retorno a lixiviación.

La etapa de extracción, que con el uso de un reactivo orgánico específico para el cobre, purifica la solución de sulfato de cobre impura proveniente de la lixiviación (cosecha o PLS) obteniéndose una solución orgánica cargada en cobre y otra solución acuosa impura descargada de cobre y enriquecida en ácido (refino), que regresa a la lixiviación. La fase de reextracción descarga el cobre de la solución orgánica cargada que proviene de la primera fase de extracción con el uso de una solución electrolítica descargada en cobre y cargada en ácido (stripp), recuperándose el reactivo orgánico descargado en cobre que regresa a la primera fase de extracción por solventes para cargarse nuevamente en cobre y otra solución cargada de cobre que se dirige hacia los filtros de arena y antracita, el mismo que es almacenado posteriormente en un tanque y posteriormente enviada al circuito de electrodeposición. La planta original consta de 4 módulos o trenes, cada uno con tres celdas de extracción y dos de reextracción. En 1996, se introdujo una nueva configuración conocida como series paralelas, que permitió duplicar el flujo de cosecha a 12,000 gpm logrando un incremento notable en producción de cobre. Posteriormente se implementó un quinto módulo el cual consta de dos celdas de extracción y dos de reextracción y tiene una capacidad para tratar 6,600 gpm adicionales, con una eficiencia de extracción de 94%

Electrodiposicion (EW) La planta de electrodeposición deposita el cobre en forma metálica en cátodos, que constituye el producto final con una pureza de 99,99% de cobre. Este circuito tiene dos secciones, la sección de láminas de arranque y la sección de celdas comerciales. La sección de láminas de arranque produce láminas de cobre que sirven para formar posteriormente los cátodos. Esta sección cuenta con 22 celdas de 49 ánodos de una aleación plomo-calcio-estaño y 48 cátodos que son planchas de acero inoxidable, donde se deposita el cobre por 24 horas.

Estas láminas tienen un peso promedio de 6 kg. La sección de celdas comerciales tiene 230 celdas que cuenta con 50 ánodos y 49 cátodos. Al inicio del proceso, se usa las láminas iniciales obtenidas en el proceso anterior y después de un período de deposición de 6 días se obtienen cátodos con un peso aproximado de 125 Kg. los cuales son muestreados, pesados y embalados en paquetes para ser exportados. El nivel de producción en las operaciones de lixiviación, extracción por solventes y electrodeposición es de aproximadamente 250 TMD de cátodos de cobre.

Equipamiento y proceos de la minera cerro verde

1 Chancadora Primaria 2 Chancadoras Secundarias 4 Chancadoras Terciarias Fajas Alimentadoras Sistema Zarandeo en Chancado Secundaria Sistema De Aglomeradores Sistema Fajas Movibles Stacker Equipo Overland Conveyor Planta De Extraccion Por Solvente – SX Planta EW Cabeza Puente Grua Celdas Comerciales Láminas de Arranque Liners Tanques de Raff y Cosecha Rectificador de Láminas de Arranque Filtro Electrolito SX/EW Planta Desmineralizadora EW Planta Desionizadora de Agua Chancado Primario 3 Chancadoras Primarias 3 Alimentadores De Placas 5 Fajas de Transferencia Mineral Grueso Chancado Fino 12 Alimentadores de Placa 12 Chancadoras Secundarias 12 Chancadoras Terciarias de Rodillos Alta Presión (HPGR)

12 Zarandas Vibratorias Secas Molienda 10 Molinos de Bolas 10 Baterías de Ciclones Primarios 20 Zarandas Vibratorias Húmedas Flotación 94 Celdas de Flotación Rougher 23 Celdas de flotación Cleaner 06 Celdas de Flotación Recleaner 10 Celdas de Flotación Columna Remolienda 8 Molinos Verticales de Remolienda 4 Baterías de Ciclones de Remolienda Filtrado - Secado 2 Tanques Espesadores Concentrado Cobre Molibdeno 2 Tanques Espesadores Concentrado Cobre 2 Tanques Espesadores Clarificadores 5 Filtros Concentrado de Cobre LAROX Espesamiento de Relaves 06 Tanques Espesadores de Relaves Planta de Molibdeno 02 Plantas de molibdeno 02 Tanques Espesadores de Molibdeno 01 Tanque Espesador de Concentrado Final de Molibdeno 02 Filtros Concentrado de Molibdeno LAROX 02 Diques de Presa de Relaves 04 Estaciones de Ciclones

Conclusiones 

La empresa cerro verde tiende a optimizar su produccion, auqne en el año 2016 paso por un accidente con los trabajadores de niveles fatales.

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A lo largo de los años cerro verde ha ido cambiando de accionista o tambien fue estatizada. Aunque haya habido muchos cambios dirigenciales la mina siempre estuvo activa y su produccion era maxima.

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Hoy en dia lo que se busca mas es en optimizar las maquinas con mayor tecnologia y ampliar sus zonas de extraccion.

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