Procesos Mineros

LA ACTIVIDAD MINERA SE GENERA DEBIDO A :   La existencia de un Mercado que demanda metales (commodities) La existenci

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LA ACTIVIDAD MINERA SE GENERA DEBIDO A :  

La existencia de un Mercado que demanda metales (commodities) La existencia geológica de minerales en la tierra.

Desde el punto de vista económico, la Minería tiene características especiales, no comparables con la economía tradicional, debido al “AMBIENTE GEOLÓGICO” EL AMBIENTE GEOLÓGICO DE LOS DEPÓSITOS MINERALES influye en el negocio minero porque    

Son inicialmente desconocidos: Hay que encontrarlos. Son fijos en tamaño: Están sujetos a agotamiento Son variables en calidad: Rentabilidad riesgosa Son fijos en ubicación: Alto impacto en Inversión y costos.

CARACTERÍSTICAS que definen el negocio minero son : – Es un negocio de duración finita. – Es un negocio geográficamente estático. – Tiene prolongados períodos pre-inversionales y de construcción. – Es intensivo y de alto riesgo en capital. – Requiere personal altamente calificado. – Tiene productividad decreciente en el tiempo. – Precio tipo comoditi, depende de oferta y demanda

ETAPAS DE UN PROYECTO MINERO • PROSPECCIÓN • EXPLORACION • EVALUACION DEL PROYECTO • DESARROLLO Y CONSTRUCCIÓN • PRODUCCIÓN o EXPLOTACIÓN • CIERRE

PROSPECCION: es la etapa en la que se buscan minerales aprovechables en una zona determinada. Las técnicas que se usan son las basadas en estudios geológicos, o bien mediante técnicas basadas en geofísica, geoquímica, etc. En esta fase se determina anomalías del terreno que justifiquen estudios posteriores de mayor precisión. El OBJETIVO de esta etapa es lograr un conocimiento general del área de interés. Consiste en localizar anomalías geológicas en la corteza terrestre, en donde posiblemente pueda existir un depósito minera El éxito de esta etapa es el hallazgo de anomalías minerales. Es esta etapa se desconoce el tamaño y el valor del depósito mineral encontrado. TECNICAS: – Geología regional – Mapas, publicaciones, minas antiguas y presentes. – Geoquímica. – Geofísica. – Fotografías aéreas e imágenes satelitales. PROSPECCION GEOLOGICAMENTE MINERA disciplina que se enfoca en estudiar el mundo y sus subdivisiones en lo que respecta a la interrelación de todos los elementos del ambiente tanto en superficie como en el subsuelo GEOLOGÍA Y LA RENOVABILIDAD DE LOS RECURSOS MINERALES: Dado que los recursos minerales se agotan, la única alternativa que queda es encontrar más. La “renovabilidad” de los recursos minerales se asegura encontrando nuevos cuerpos mineralizados. CUÁNDO, EL QUÉ Y DÓNDE EXPLORAR La respuesta “fácil” a esta interrogante se encuentra en los precios de mercado de los metales y minerales hay que explorar cuando los precios de un metal son bajos (“ciclicidad” en la economía mundial) OBJETIVOS DE LA PROSPECCION es la localización de una anomalía geológica con propiedades de un depósito mineral objetivo de esta etapa es lograr un conocimiento general del área de interés objetivo común de la prospección y de la exploración es la reducción del área de investigación. Es esta etapa se desconoce el tamaño y el valor del depósito mineral encontrado. DEFINICIONES DE PROSPECCION CATEO Y PROSPECCIÓN.- En esta etapa se buscan zonas en las que se presume existe un yacimiento minero (vetas, diseminados, lavaderos). Durante el cateo se recogen rocas del suelo o se cavan zanjas para obtener muestras y analizarlas físicamente (ver color, dureza, etc.); mientras que en la prospección se aplican análisis químicos y estudios geofísicos. ¿SE NECESITA PERMISO PARA HACER PROSPECCIÓN? son libres en todo el territorio nacional; pero están prohibidas en zonas urbanas o de expansión; zonas reservadas para la defensa nacional; zonas arqueológicas y sobre bienes de uso publico; salvo autorización previa de la entidad competente ¿QUIENES SE ENCARGAN DE REALIZAR UNA PROSPECCION? está en manos de geólogos especialistas, que cuentan con la ayuda de la tecnología apropiada

CLASIFICACION DE LA PROSPECCION GEOLOGICA SEGÚN SU FORMA INDIRECTA.- Se realiza mediante el uso de SIG (Sistemas de Información Geográfica), estudio de documentación existente, Estudio preliminar de yacimientos posibles y determinación de yacimientos DIRECTA.- Se realiza mediante la exploración de campo (in situ) y se registran resultados de ensayos y exploración mediante diferentes métodos existentes para tal fin. SEGÚN SU NECESIDAD:

GEOFÍSICA.- la aplicación de métodos magnetometricos, gravimétricos, eléctricos, electromagnéticos y sísmicos de refracción y reflexión GEOQUÍMICA.- Aquella que se realiza mediante la aplicación de métodos litogeoquimicos, sedimentos de corrientes, muestreos hidrogeoquimicos, biogeoquímicos, emanometría (radiactividad). SEGÚN SUS CARACTERISTICAS MINERALES METALÍFEROS.- Se realiza mediante la aplicación de métodos que engloba tanto la Geofísica como la Geoquímica. MINERALES INDUSTRIALES, ROCAS DE APLICACIÓN Y ORNAMENTALES.- Aquella donde la prospección cambia y se divide en dos una estratégica (estudio de documentación existente, reconocimiento, análisis y pruebas, interpretación de la información obtenida) y otra táctica AGUA SUBTERRÁNEAS.- Se realiza mediante el estudio de la relación con la abundancia, exigencias de calidad del recurso y caudales requeridos; mediante la aplicación de métodos geológicos; Métodos hidrológicos y Métodos geofísicos de superficie. ETAPAS DE PROSPECCION GEOLOGICA PRIMERA ETAPA: PROSPECCIÓN BÁSICA OBJETIVO: reconocimiento general de un área extensa (decenas a cientos de kilómetros) con el fin de identificar algunas características favorables que puedan indicar la presencia de un yacimiento PROSPECCION PRELIMINAR: estudian diferentes antecedentes y aplica técnicas específicas (mapas geológicos, imágenes de satélite, geofísica, etc.) para seleccionar las áreas donde desarrollar la exploración básica. SEGUNDA ETAPA :PROSPECCION INTERMEDIA O DETALLADA UNA VEZ LOCALIZADA EL ÁREA DE INTERÉS, se realizan con mayor detalle trabajos geofísicos geoquímicos TERCERA ETAPA: PROSPECCION AVANZADA se determina con mayor precisión la forma y extensión del yacimiento y la calidad del mineral encontrado, es decir, la ley de mineral que corresponde al contenido del o de los elementos de interés Las determinaciones de forma y ley de mineral se realizan mediante la perforación de más sondajes, distribuidos en una malla regular (cada 200 o 400 m, por ejemplo), los que atraviesan el mineral (zonas de óxidos y de sulfuro HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS DE EXPLORACIÓN MINERA RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN : de bajo coste, puede llevarse a cabo en la propia oficina, si bien algunos casos dispone de desplazamientos, para localizar la información en fuentes externas GEOLOGÍA Es un estudio que se lleva a cabo durante las fases de pre exploración y exploración, ya que su coste aún suele ser bastante bajo. Tiene también un aspecto dual, en el sentido de que en parte puede hacerse en gabinete, a partir de los datos de la recopilación de información y de la teledetección, pero cuando necesita un cierto detalle, hay que complementarla con observaciones sobre el terreno GEOQUÍMICA Consiste en el análisis de muestras de sedimentos de arroyos o de suelos o de aguas, o de incluso de plantas que puedan concretar elementos químicos relacionados con una determinada mineralización. GEOFÍSICA intentar localizar rocas o minerales que presenten una propiedad física que contraste con la de los minerales o rocas englobantes TODA UNA GAMA DE TÉCNICAS MUY DIVERSAS CALICATAS para verificar a bajo coste nuestras interpretaciones sobre alineaciones de posible interés minero se pueden hacer zanjas en el terreno mediante pala retroexcavadora, que permitan visualizar las rocas situadas justo debajo del suelo analizado o reconocido (1-3 metros, a lo sumo).

SONDEOS MECÁNICOS

Los sondeos son una herramienta vital la investigación minera, nos permite confirmar o desmentir nuestras interpretaciones, ya que esta técnica permite obtener muestras del subsuelo a profundidades variables. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS El proceso de exploración minera consiste en una toma de datos continua que hay que ir interpretando sobre la marcha, de forma que cada decisión que se tome de seguir o no con las etapas siguientes esté fundamentada en unos datos que apoyan o no a nuestra interpretación preliminar EXPLORACION El objetivo de esta etapa es lograr un conocimiento detallado del depósito mineral descubierto en la fase de prospección, limitado a un área mas restringida Consiste en delinear las dimensiones exactas y el enriquecimiento del depósito mineral, es decir el valor del depósito. TECNICAS USADAS – Sondajes diamantinos. – Muestreos de túneles, zanjas, caminos. En esta etapa se debe realizar un estudio de pre-factibilidad para tomar la decisión de seguir adelante con el proyecto . Si el estudio de pre-factibilidad es positivo, podemos decir que estamos en presencia de un Yacimiento LAS ETAPAS PRINCIPALES DE UN ESTUDIO DE FACTIBILIDAD SON: – Selección del tamaño de la mina y la planta. – Selección del método de explotación y procesamiento. – Determinación de las reservas (Recursos económicamente explotables) – Plan Minero (desarrollo – extracción - producción) – Determinación del equipamiento e infraestructura. – Determinación de inversiones. – Determinación de costos de operación y comercialización. – Determinación de flujo de caja y rentabilidad del proyecto. – Aspectos legales (propiedad, agua, energía, accesos, etc.) – Aspectos sociales. – Estudio de Impacto ambiental (EIA) EVALUACION DEL PROYECTO: para tomar la decisión de invertir se tendrán en cuenta los siguientes 4 puntos –Tener claras las condiciones políticas e impositivas del país. – El resultado de la evaluación económica sea atractivo bajo diferentes escenarios de precios de los metales contenidos. – Tener aprobado el Estudio de Impacto Ambiental. – Tener saneada legalmente las propiedades mineras y superficiales. DESARROLLO Y CONSTRUCCIÓN La etapa de Desarrollo consiste en los trabajos previos que se realizan en la mina para llegar al mineral desde la superficie y asegurar la alimentación sostenida del mineral a la planta de proceso. En el caso de minas a cielo/rajo abierto, se realiza un trabajo llamado pre-stripping , que consiste en extraer la roca sin valor comercial (estéril) que está sobre las reservas minerales. Normalmente, en forma paralela se realiza la etapa de Construcción, destinada a establecer las instalaciones para la extracción, procesamiento, transporte, abastecimiento energético y acceso vial (caminos, vías férreas, puertos, aeropuertos) al yacimiento.. Estas etapas deben finalizarse paralelamente para no tener infraestructura productiva ociosa. PRODUCCIÓN O EXPLOTACIÓN LoS PRINCIPALES PROCESOS – Extracción • Extraer el mineral desde la mina. – Procesamiento • Reducción de tamaño por métodos físicos para liberar las partículas metálicas desde la roca. • Aumento de la concentración de los metales por métodos físico-químicos. – Fundición y refinación • Separación de los metales contenidos en los concentrados. • Purificación de los metales producto de la fundición, para su transformación industrial.

EXTRACCION: extrae la roca desde la mina para ser enviada a la etapa siguiente de procesamiento (mineral) o a botaderos (estéril).  Las principales procesos involucrados son: – Perforación y tronadura de la roca. – Carguío y transporte de los materiales a sus destinos. PROCESAMIENTO: el mineral extraído desde la mina, se somete a varios procesos que tienen por finalidad aumentar su concentración (contenido metálico) para hacer posible su venta o prepararlo para el proceso de fundición y refinación. Existe una gran diversidad de procesamientos metalúrgicos, dependiendo de las características del mineral. FUNDICION Y REFINERIA: consiste el la separación de los metales contenidos en los concentrados. EL proceso se obtienen metales en forma impura, con contenidos altos de metales. Ej. Cobre Blister – 99,2% Cu El proceso de Refinación consiste en la obtención de los metales en un estado de pureza tal, que están aptos para su transformación industrial. Ej. Cátodos Cobre – 99,999% Cu – Refinación a fuego (Pirometalúrgica) – Refinación por Electro-obtención (EW) CIERRE : El Cierre de una mina es la preparación y ejecución de actividades necesarias (desde el inicio de las operaciones) para restaurar las áreas afectadas por la explotación. La mejor forma de dejar un legado positivo en la actividad minera es comenzando por el final (diseñar para el cierre) Si bien, a excepción de la mina El Indio, en Chile no existen precedentes de cierres de yacimientos mineros, Barrick implementó los siguientes pasos con objeto de mitigar eventuales impactos posteriores. Estos son: – Desmantelamiento de instalaciones. – Recuperación de las geo-formas. – Compactación del terreno. – En algunos casos, reforestación – Monitoreo y tratamiento de efluentes de la mina

MINERIA A CIELO ABIERTO Llamado también Explotación a tajo abierto, rajo abierto u Open Pit El método de explotación superficial es empleado por la gran minería e implica altas producciones generalmente aplicado a yacimientos de baja ley y superficiales ritmo de producción >20,000 tpd moderadamente selectivo ya que posee la facilidad de vaciar el estéril en botaderos desafíos en el diseño • manejo de la razón estéril/mineral y su evolución en el tiempo • ubicación de las rampas de acceso y producción • diseño de las flotas de equipos • estabilidad de las paredes del rajo EXPLOTACIÓN A CIELO ABIERTO TAJO ABIERTO SE EXTRAE  Desmonte que se acumula en un botadero  Mineral que luego se procesa DISEÑO Desde la ingeniería de tajo, pasando por el ciclo de operaciones como: perforación, voladura, y transporte, Planta de Beneficio o Botaderos. En minas superficiales se realizan los diseños de tajos, accesos, y explotación PRINCIPALES OPERACIONES CICLICAS MINERAS SUPERFICIALES PERFORACIÓN: operación en la preparación de una voladura (Karlinski et al). Su propósito es el de abrir en la roca huecos cilíndricos destinados a alojar al explosivo y sus accesorios iniciadores, denominados taladros, barrenos, hoyos o blast holes percusión y rotación

MALLAS DE PERFORACIÓn Es la forma en la que se distribuyen los taladros de una voladura, considerando básicamente a la relación de burden y espaciamiento y su directa vinculación con la profundidad de taladros. Distintas formas de amarre de los accesorios y diferentes tiempos de encendido de los taladros se aplican para obtener la más conveniente fragmentación y forma de acumulación de los detritos, para las posteriores operaciones de carguío y transporte del material volado.CUADRADAS RECTAS, EN DIAGONAL,SALIDA EN V,TRAPEZOIDAL}

NOMEMCLATURA

FACTORES QUE INFLUYEN EN UNA VOLADURA

CARGUIO Y TRANSPORTE: carguío y transporte de una pala Ph y camión KOMATSU CRITERIOS ESPECÍFICOS QUE CONSIDERAR EN LA SELECCIÓN DE EQUIPOS ‘’Análisis por Objetivos Ponderados’’, Consiste en fijar unos objetivos o criterios específicos a los que se les asigna un peso relativo en función de su importancia CRITERIOS DE RENDIMIENTO. Los primeros pueden incluir conceptos, según las maquinas, como los siguiente: i. Capacidad de producción ii. Fuerzas de excavación o arranque iii. Esfuerzos de tracción iv. Tiempos de ciclos v. Alturas de excavación vi. Altura de descarga o vertido vii. Alcance viii. Presión sobre el terreno ix. Radio de giro x. Velocidad de desplazamiento xi. Capacidad para remontar pendientes CRITERIOS DE DISEÑO. Este grupo se refiere a los parámetros de diseño: i. Potencia Total ii. Vida del servicio. iii. Peso iv. Dimensiones v. Robustez vi. Estabilidad vii. Altura sobre el suelo. viii. Configuración básica (Geometría, complejidad, etc.) ix. Facilidad de mantenimiento

x. Facilidad de reparación xi. Limitaciones por altitud y temperatura xii. Niveles de ruido. xiii. Generación de polvo. xiii. Seguridad y visibilidad del operador. xiv. Fuente de energía primaria xv. Accesorios y equipos opcionales CRITERIOS DE SERVICIOS. Los criterios de servicios deben tener en cuenta: i. La maquinaria auxiliar que se requiere. ii. Los repuestos necesarios en almacén. iii. La frecuencia de servicio que se precisa. iv. La posibilidad de realizar el mantenimiento en campo o taller v. La dotación de herramientas del taller. vi. Las instalaciones auxiliares que se requieran vii. La estandarización de componentes. CRITERIOS ECONÓMICOS. Los criterios económicos incluyen: i. Los costos de propiedad, amortización, intereses, seguros e impuestos. ii. Los costos de operación, mano de obra, energía, repuestos, reparaciones, lubricantes, etc. iii. El precio de adquisición y valor residual.  Maquinaria básica  Accesorios y componentes  Transporte y montajes DISEÑO DE UN BANCO EN MINERÍA SUPERFICIAL

ETAPAS DEL ESTUDIO DE DISEÑO DE TAJO ABIERTO DATOS GEOLOGICOS: geoestadística y geomecanica MODELO GEOLOGICO INVENTARIO DE MINERAL: precios previstos,costos de mineral,rendimiento MODELO ECONOMICO:angulo de talud anchuras minimas DISEÑO DE TAJO: ley de corte y ratio limite diseño de pistas DE LAS RESERVAS EVALUACION EXPOTABLES:definir cuanto y donde queda mas