4 PROCESOS DE EXTRACCION DE MINERALES.pdf

PROCESOS DE EXTRACCION DE MINERALES PIM4101

1.1.1 ASPECTOS GENERALES

Cuando los yacimientos presentan una forma regular y están en la superficie o cerca de ésta, se emplea el proceso de extracción a rajo abierto, de maner manera a que el material estéril que lo cubre sea retirado a un costo tal que pueda ser absorbido por la explotación de la porción mineralizada. Este sistema permite util ut iliz izar ar ma maqu quin inar aria ia de gr gran ande dess di dime mens nsio ione nes, s, ya qu que e el es espa paci cio o no es esttá restringido como en el caso de las minas subterráneas, aunque su operación puede estar limitada por el clima, como es el caso de las minas ubicadas en la alta cordillera. La elección del método de explotación de un yacimiento depende prin pr inci cipa palm lmen entte de un una a de deci cisi sión ón ec econ onóm ómic ica a y am ambi bien enta tal, l, co cons nsid ider eran ando do inve in vers rsio ione nes, s, co cost stos os y be bene nefi fici cios os de dell pr proy oyec ecto to a exp xplo lota tarr, lo loss cu cual ales es es está tán n directamente relacionados con los siguientes factores propios del yacimiento:

• Tipo de mineral. • Ubicación. • Tamaño. • Forma. • Topografía superficial. • Profundidad del cuerpo mineral. • Complejidad, calidad y distribución de la mineralización. • Características del macizo rocoso. • Calidad de la inform información ación de reservas.

Por otro lado, la elección considera considera también las políticas, necesidades y recursos que disponga la empresa interesada en realizar la explotación. En Chile los recursos minerales de cobre y otros metales se encuentran normalmente en for orma ma de di dive vers rsas as es espe peci cies es mi mine nerral alóg ógic icas as,, en ya yaci cimi mien ento toss qu que e se segú gún n su minerale aless ox oxid idado adoss y compo co mposic sición ión qu quími ímica ca se cla clasif sific ican an ge gener neralm almen ente te en   miner sulfurados compuestos por minerales primarios y secundarios . La mayoría de los yacimientos están constituidos por variados tipos de minerales. Hoy día el desarrollo de la tecnología en el procesamiento de minerales permite llegar a costos de explotación muy rentables, especialmente en el caso de los minerales oxidados y sulfurados secundarios.

En el caso de los yacimientos de tipo mixto, el recurso oxidado se encuentra a nivel más superficial que el sulfurado, por causa de la lenta acción del oxígeno atmos atm osfé féric rico. o. Lo Loss eq equip uipos os act actual ualme ment nte e uti utiliz lizado adoss en la gr gran an min minerí ería a a cie cielo lo abierto son de grandes dimensiones y capacidades. Es normal encontrar palas gigantes que con su balde pueden extraer hasta 80 a 100 toneladas de mineral en cada operación de carguío a los camiones tolva con capacidad de carga superior a las 300 ton. En el proceso de extracción, el mineral se obtiene en toda la gama de tamaños de roca, llegando a tamaños máximos por sobre un metro, razón por la cual el mineral debe ser fragmentado hasta tamaños adecuados a cada sistema de tratamiento posterior.

En algunos casos se extrae el cobre de antiguos botaderos de minas que aún tienen una ley de metal explotable, esto como consecuencia de los métodos de extr ex tracc acción ión ine inefic ficien iente tess uti utiliz lizado adoss en el pas pasado ado.. El obj objeti etivo vo del pr proce oceso so de extracción es sacar la porción mineralizada desde el macizo rocoso de la mina, que puede ser a rajo abierto, abierto, subterránea o la combinació combinación n de ambos, y enviarla a la planta de procesamiento, en forma eficiente, segura y ambientalmente realizable, para ser sometida al proceso de obtención del metal principal contenido y sus subproductos. Para ello debe fragmentarse la roca, de manera que pueda ser removida de su posición original, y luego ser s er cargada y transportada transportada a sectores de acopio fuera de la mina a una granulometría manejable para los procesos siguientes.

Recuperaciones Recupera ciones metalúrgica metalúrgicass

Obtenida la información información se pasa a la etapa de diseño, en la que se obten obtendrán drán los límites económicos de la explotación del llamado pit final (rajo final). Además, en es esta ta et etap apa a se po podr drán án ag agre rega garr lo loss lí lími mite tess de la lass di dist stin inta tass et etap apas as de la explotación, llamadas fases, las cuales definen la secuencia de explotación del yacimiento. Disponiendo de los límites económicos del rajo final y las fases de explotación, se debe definir la forma como se van a extraer las reservas, lo que corresponde a la etapa de planificación de la explotación. Esta planificación cons co nsta ta de tr tres es et etapa apass par parale alelas las,, do dond nde e cad cada a una de defin fine e las act activi ividad dades es de explotación para períodos de tiempo distintos, denominadas planificación de corto, mediano y largo plazo.

Recuperaciones Recupera ciones metalúrgica metalúrgicass

La planificación minera entrega las bases para asegurar que la operación sea eficiente y confiable en todas sus operaciones con criterios de mínimo costo o máximo beneficio. Para esto se define la porción del yacimiento que se explotará corte”, que es una relación entre la ley del mineral y lo de acuerdo con la “ley de corte” que cuesta procesar este mineral según sus características metalúrgicas. De esta for orma ma,, se as aseg egur ura a un be bene nefi fici cio o ec econ onóm ómic ico. o. En la op oper erac ació ión n de un una a mi mina na intervienen varios equipos de trabajo, cuyas acciones por especialidad deben ser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena. Ley de mineral : Se refiere a la concentración de oro, cobre, plata, estaño, etc,  presente en las rocas y en el material mineralizado de un yacimiento.

Recuperaciones Recupera ciones metalúrgica metalúrgicass

La planificación minera entrega las bases para asegurar que la operación sea eficiente y confiable en todas sus operaciones con criterios de mínimo costo o máximo beneficio. Para esto se define la porción del yacimiento que se explotará corte”, que es una relación entre la ley del mineral y lo de acuerdo con la “ley de corte” que cuesta procesar este mineral según sus características metalúrgicas. De esta for orma ma,, se as aseg egur ura a un be bene nefi fici cio o ec econ onóm ómic ico. o. En la op oper erac ació ión n de un una a mi mina na intervienen varios equipos de trabajo, cuyas acciones por especialidad deben ser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena. Ley de mineral : Se refiere a la concentración de oro, cobre, plata, estaño, etc,  presente en las rocas y en el material mineralizado de un yacimiento.

Estos equipos son: Geología:   entr entreg ega a la in info form rmaci ación ón de las car caract acterí eríst stica icass fís físic icas, as, qu quími ímicas cas y mineralógicas del material a extraer. Planificación:   elabo elabora ra el pla plan n min miner ero, o, co consi nside dera rand ndo o to todas das las va varia riable bless de geología, operación, mantención, costos y plazos que intervienen en él. Operaciones:   realiza el movimiento del material en la mina a través de las operaciones de perforación, tronadura y carguío y transporte. Mantención:   debe debe ve velar lar por la dispo disponib nibili ilidad dad ele electr ctrom omec ecáni ánica ca de to todo doss los equipo equ iposs que par partic ticipa ipan n y que son perf perfor orado adora ras, s, pal palas, as, cam camion iones, es, equ equipo iposs auxiliares, etc.

Administración:   pr prop opor orci cion ona a el ap apoy oyo o en ma mane nejo jo de re recu currso soss hu huma mano nos, s, adquisiciones, contratos, etc. Otros: participan también asesores en materias de seguridad, medio ambiente y cal alid idad ad,, pa parra lo logr grar ar el cump mpllim imie ien nto de la lass no norrmas y orie ien ntac acio ion nes correspondientes a un trabajo seguro, limpio y de calidad.

El material que contiene una ley inferior a la ley de corte, es considerado estéril si no contiene metales y considerado mineral de baja ley si tiene algo de metales recuperables a través de otro procedimiento. La extracción del mineral, del estéril y del mineral de baja ley se realiza siempre siguiendo una secuencia de las siguientes operaciones unitarias: • Perforación. • Tronadura. • Carguío. • Transporte.

Apoyados por : • Exploraciones paralelas a la operación. • Sistemas de manejo de materiales. • Servicios de apoyo. El producto principal de este proceso es la entrega de mineral para ser procesado en la planta de beneficio.

Aspectos generales

En ge gene nera ral, l, se de defin fine e co como mo pr proc oceso eso pr prod oduct uctiv ivo o la act activi ividad dad o co conju njunt nto o de actividades sobre las cuales interactúan diversos factores externos e internos que permitirán obtener resultados o productos. Para el caso de las operaciones en una mina, se definirá como procesos productivos todas las operaciones miner min eras as que arr arroje ojen n co como mo re resul sultad tado o un pr produ oducto cto fís físico ico o inf inform ormaci ación. ón. El objetivo final de una mina a cielo abierto es obtener un producto en cantidad y calidad definidas previamen previamente te según estudios geológicos, mineros, metalúr metalúrgicos gicos y de mercado. Este objetivo puede ser dividido en subobjetivos, donde a cada uno de ellos podemos asociar un proceso, el cual tiene asociado un conjunto de actividades.

Aspectos generales

Se debe garantizar un ambiente de operación apto para lograr los mejores rendimientos de los equipos involucrados, tanto en la parte física (material, equipos, mantención, mantención, disponibilidad, insumos, etc.), como en la parte humana y ambiental (operadores, mantenedores, jefes de turno y otros).Cabe destacar que el principal insumo y a la vez producto de cada proceso productivo es la información, la que según su calidad y cantidad permitirá llevar a cabo los procesos productivos con el más alto potencial de éxito posible.

Esquema Proveedores - Proceso  –  Clientes  Clientes

Un modelo de gestión usado en la minería es definir cada proceso en forma independiente, el cual cuenta con sus proveedores y clientes. Entonces, cada proc pr oces eso o te tend ndrrá su suss en entr trad adas as qu que e se serrán ab abas aste teci cida dass o en entr treg egad adas as po porr lo loss proveedores y deberá generar sus salidas para satisfacer las necesidades de sus clientes.

Los clientes son los principales condicionantes del proceso, ya que definen las exigencias de calidad y cantidad de las salidas que un proceso entregará. Pero los pr prov oveed eedor ores es ta tambi mbién én jue juega gan n un pap papel el imp import ortan ante te,, ya qu que e par para a qu que e un proceso genere salidas de buena calidad, las entradas suministradas por los proveedores deben ser también de buena calidad. Es fundamental que para que las entradas y las salidas de un proceso sean de buena calidad debe haber un flujo permanente de información entre proveedores, clientes y el proceso. El buen bue n re rendi ndimie mient nto o fin final al de una op oper eraci ación ón min miner era a de depen pender derá á de qu que e cad cada a proceso obtenga resultados que cumplan o superen las expectativas de sus clientes internos y/o externos.

Algunos de los factores que con mayor frecuencia estarán presentes, como entradas entrad as o salidas, s alidas, en todo proceso productivo en la mina son los siguientes: Característic Caracterí sticas as Geome Geomecáni cánicas cas de la Roc Roca: a:   Las características que tengan las rocas involucradas en una explotación en particular será una información de entrada en cada proceso relacionado con la extracción, ya que condicionará las dimensiones, dimensione s, ángulos de talud de la mina y la secuencia de explotación. Característic Caracterí sticas as del Mat Material erial Rem Removid ovido: o:   La du dure reza za y ab abrras asiv ivid idad ad de la ro roca ca infl in flui uirrán en el re rend ndim imie ient nto o y co cost stos os de to todo doss y ca cada da un uno o de lo loss pr proc oces esos os productivos; por ejemplo, es muy diferente perforar roca dura que roca blanda, asíí co as como mo ta tamb mbié ién n la lass es estr truc uctu turras pr pres esen ente tess in infl fluy uyen en en la ca cali lida dad d de la perforación. Adicional a lo anterior existe un deterioro variado en los aceros de los baldes, tolvas y equipos de apoyo.

Planificación:   La co corr rrec ecta ta pl plan anif ific icac ació ión n de la pr prod oduc ucci ción ón pe perm rmit itir irá á qu que e el rendimiento de los equipos sea el adecuado. A su vez, la planificación como cliente requerirá información fiel de las operaciones en forma de reportes de operación, operació n, movimiento, movimiento, disponibilidad disponibilidades, es, etc., para así poder proyectar proyectar a futuro loss mo lo movi vimi mien ento toss de ma mate teri rial ales es y di disp spos osic ició ión n de re recu currso soss req eque ueri rido dos. s. La planificación siempre debe apuntar a los objetivos estratégicos del negocio y no a las tácticas de corto plazo.

Mantención: La mantención juega un papel fundamental en cualquier operación que qu e in inv vol oluc ucrre eq equi uipo pos, s, ya qu que e la di disp spon onib ibil ilid idad ad fí físi sica ca de el ello loss in infl flu uye directamente en el rendimiento. La disponibilidad de repuestos y asistencia técni té cnica ca pe permi rmitir tirá á me mejor jorar ar los índ índice icess ope opera racio cional nales es y con ell ello o la ope opera ració ción n misma. Como cliente, la manten mantención ción necesita que la infor información mación generada generada en el proc oces eso o se sea a fi dedi dign gna a y que el uso de los eq equ uip ipos os se sea a el ad adec ecua uad do. Paralelamente la mantención establecerá el programa de recambio de equipos cuya cu ya vi vida da út útil il op oper erat ativ iva a de se serr so sobr brep epas asad ada a im impa pact ctar ará á en lo loss co cost stos os de operación.

Servicios Mina:  Los equipos de servicios mina deben actuar conforme a los requerimientos requer imientos de operación, esto es, que se encuentr encuentren en disponibles cuando se les necesite y que no interfieran negativamente con la operación. Por ejemplo, si el mantenimiento de los caminos y accesos es óptimo, o sea es una salida de buena calidad de este proceso, permitirá a los equipos productivos desarrollar mej ejo ores man anio iob bras as,, mejo jorran ando do su suss rend ndim imie ien ntos y dis ism min inu uyendo la probabilidad probabilid ad de ocurre ocurrencia ncia de accident accidentes, es, el costo en neumáticos, trasmisiones, etc.

Suministros: La disponibilidad de suministros para la operación es fundamental. La adecuada programación de las actividades permitirá definir y mantener una buena gestión en el almacenamiento de suministros de stock, con el fin de que cuando un proceso requiera alguno de ellos, siempre esté disponible (concepto de stock mínimo). Tecnol ecnología, ogía, Equ Equipos ipos y Resp Respaldo: aldo:   La te tecno cnolog logía ía pr prov ovee ee co cons nstan tante teme ment nte e de nuevos adelantos que podrían mejorar los rendimientos de los equipos, por lo que es imp import ortan ante te que los pr proce ocesos sos cue cuent nten en co con n la fle flexib xibili ilidad dad te tecn cnoló ológic gica a nece ne cesa sari ria a pa parra co cono noce cerl rlos os y ap apli lica carl rlos os.. Co Como mo cl clie ient nte, e, la te tecn cnol olog ogía ía y lo loss fabricantes de equipos requieren de información para retroalimentarse, la cual se obtiene directamente de la operación. Por otro lado, la adecuada selección de equipos permitirá lograr mejoras considerables en los rendimientos y costos espe es perrad ados os pa parra la op oper erac ació ión, n, do dond nde e el res espa pald ldo o de lo loss di dist stri ribu buid idor ores es y fabricantes fabrican tes resulta ser esencial en cuanto a garan garantizar tizar el comport comportamiento amiento de los equipos y la respuesta ante imprevistos.

Costos:  Los costos son los controladores del proceso, ya que son los mejores indicadores de su estado. Deberán ser evaluados según el proceso global y según los procesos parciales, es decir, el costo de un proceso puede ser alto, pero puede permitir que el costo global de la faena sea menor de lo establecido. Se debe recordar siempre que los procesos están encadenados y dependen de los re resul sultad tados os de los otr otros os pr proc oceso esoss in invo voluc lucra rado dos. s. Po Porr otr otro o lad lado, o, al ser un negocio donde el precio corresponde al de un commodity la ventaja competitiva radica en el costo por unidad de producto, siendo esta última el fino y no las toneladas.

Calida Cali dad d de dell Re Recur curso so Hu Huma mano no::   Cuan Cuando do el pe pers rson onal al es está tá bi bien en en entr tren enad ado o, capa ca paci cittad ado o, mo moti tiv vad ado o y co comp mprrom omet etid ido o co con n la op oper erac ació ión, n, me mejo jorrar ará á el rendimiento del proceso y permitirá obtener información para el mejoramiento continuo de las operaciones y del personal ligado a ellas. Una persona que se siente partícipe de la gestión y operación de la empresa se comprometerá a crecer con ella y permitir permitirá á la comuni comunicación cación clara y fluida. Por esto, esto, la entr entrada ada de cada ca da pr proc oces eso o co con n in inffor orma maci ción ón so sobr bre e la ca cali lida dad d de su pe perrso sona nall es muy importante para la mejora continua de los resultados. Prácticas de éxito son el coaching directo y el desarrollo de planes de sucesión.

Seguridad, Salud y Medio Ambiente: La seguridad, la salud y el medio ambiente son preocupaciones permanentes en la minería, tanto como entradas y salidas de cada proceso. Además, una operación segura genera bienestar global en el personal de la mina, mejorando el rendimiento operacional en el corto, mediano y largo plazo. Hoy en día estas entidades no deben ser consideradas ajenas a la operación, ya que conforman la acción directa frente al control de pérdidas y bienestar operacional.

Operac Oper acio ione ness y Fu Func ncio iona nami mien ento to Gl Glob obal al::   Las Las op oper erac acio ione ness re rela laci cion onad adas as y realizadas antes y después de cada proceso generan productos y resultados útiles para el proceso mismo, ya que cada proceso es parte de una cadena de información, resultados y operación global de la faena, por lo tanto dependen una de la otra. Es decir, las salidas de cada proceso afectan el funcionamiento global de la faena, por lo tanto, afectan directamente a todos y cada uno de los procesos. La operación global de la mina permitirá dar la pauta a las operaciones particulares, en el sentido de definir las estrategias con que se abordará cada una de las situaciones particulares. La idea de globalidad encierra el concepto de equipo de trabajo y no de funcionamiento individual. Por esto, antes de realizar una mejora en un proceso individual, se debe evaluar si ésta, junto a otras actividades, permitirá hacer una mejora global en la operación.