Minera Spence
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ME 5703-1 Procesos y Negocios Mineros
Tarea 1: Yacimiento Spence
Alumno Alumnos: s: Diego Diego Aichel Aichelee Mar´ Mar´ıa Ignacia Igna cia Reveco Reve co Profes Pro fesor or:: Guille Guillermo rmo Ugarte Ugarte 19 - 04 - 2016
´ INDICE
2
´Indice 1. Introducci´ on
3
2. Ubicaci´ on
4
3. Propiedad
5
4. Cronolog´ıa
6
5. Producci´ on anual de cobre
7
6. Geolog´ıa
8
6.1. Tipo de yacimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6.2. Minerales principales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 6.3. Reservas de cobre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 7. M´ etodo minero
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8. Procesamiento y productos finales
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9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence
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1. Introducci´ on
1.
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Introducci´ on
El siguiente informe tiene como objetivo principal la investigaci´on y profundizaci´on de conocimientos del yacimiento Spence, del norte de nuestro pa´ıs. Para ello, se dar´an a conocer datos como su ubicaci´on, propiedad, datos productivos, operacionales o de tratamientos de minerales y geol´ogicos entre otros varios. Este informe ha sido creado en el contexto del curso ME5703-1 Procesos y Negocios Mineros, curso electivo de la carrera de Ingenier´ıa Civil Mec´anica de la Facultad de Ciencias F´ısicas y Matem´aticas de la Universidad de Chile.
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2. Ubicaci´ on
2.
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Ubicaci´ on
Minera Spence se ubica en la Comuna de Sierra Gorda de la Segunda regi´on de Antofagasta del norte de Chile, a 1700 metros sobre el nivel del mar, a un costado de la Ruta 25. Se encuentra a 50 km al sur oeste de la ciudad de Calama y a 150 km al noreste de la ciudad de Antofagasta. Se localiza en las coordenadas 22 48 S , 69 15 O. ◦
◦
En esta zona Predomina el clima des´ ertico. Las condiciones clim´aticas son de una marcada aridez y escasez de agua. Esta situaci´on, unida a la exigua vegetaci´on existente, define un paisaje natural conocido como el Desierto de Atacama. 1
Figura 1. Imagen satelital obtenida por Google Earth.
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Atlas de faenas mineras, regiones de Antofagasta y Atacama, Sernageomin 2011
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3. Propiedad
3.
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Propiedad
En 1984, BHP lleg´o a Chile, a trav´es de la adquisici´on de Utah Construction Company, que era el principal socio de la Minera Escondida. En 2000, Billiton compr´o Rio Algom, que ten´ıa entre sus activos Spence y Cerro Colorado; y en 2001 se produjo la fusi´on de BHP y Billiton. La unidad de negocios BHP Billiton Pampa norte, 100 % propiedad de BHP Billiton, est´a integrada por dos operaciones a rajo abierto: Compa˜n´ıa Minera Spence y Minera Cerro Colorado. Ambas faenas producen c´atodos de alta calidad mediante el procesamiento de ´oxidos y sulfuros de cobre a trav´es de lixiviaci´on, extracci´on por solventes y electro-obtenci´on.2 3 Cuadro 1: Propiedad de Minera Spence ID Provincia 201 Antofagasta
Comuna Sierra Gorda
Nombre Empresa Rut Categor´ıa Minera Spence S.A 86542100-1 Categor´ıa A
Nombre Faena Nombre Instalaci´ o n Tipo Instalaci´on Minera Spencer S.A. Mina Mina Rajo Abierto
2 3
Pasta Cobre
Situaci´on Activa
Reporte Avance Del Convenio De Cooperaci´on Entre Ministerio De Energ´ıa Y Consejo Minero, Consejo Minero, 2015 Atlas de faenas mineras, regiones de Antofagasta y Atacama, Sernageomin 2011
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4. Cronolog´ıa
4.
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Cronolog´ıa En 1984, BHP compr´o Utah Construction Company, que era el principal socio de la Minera Escondida. En 1997, se encontraron los yacimientos de la mina Spence por la miner´ıa de R´ıo Algom. En 2000, Billiton compr´o Rio Algom, que ten´ıa entre sus activos Spence y Cerro Colorado. 4 En 2001, se produjo la fusi´on de BHP y Billiton. En 2002, se consideraba Spence un gran y atractivo proyecto con un total de 210 000 tpa de c´atodos de cobre a un costo de 35 c/lb. En 2004, se anunci´o la aprobaci´on del proyecto de Spence con un costo de US$990 millones. Con una capacidad de 200,000 tpa y con una vida de 19 a˜nos. Y se program´o para el a˜no 2006 la primera producci´on de c´atodo de cobre. 5 En 2007, se inaugura oficialmente la mina Spence con un costo aproximado de US$1 bill´on. Es considerado uno de los proyectos m´as grandes de SX-EW (Extracci´on por solvente y Electroobtenci´on).6 En 2014, se alcanza el peak de producci´on de cobre con 198.0 kt, siendo la m´as alta de la mina Spence.7 En 2015, por medio de la presentaci´on de un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) ante el Servicio de Evaluaci´on Ambiental (SEA) de la Regi´on de Antofagasta, presenta su Proyecto Minerales primarios Minera Spence .
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Reporte Avance Del Convenio De Cooperaci´on Entre Ministerio De Energ´ıa Y Consejo Minero, Consejo Minero, 2015 BHP Billiton Approves Spence Copper Project, BHP Billiton, 2004 6 BHP Billiton Officially Opens The Spence Project, BHP Billiton, 2007 7 Pampa Norte Spence site tour, BHP Billiton,2012 5
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5. Producci´ on anual de cobre
5.
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Producci´ on anual de cobre
La producci´on para el a˜no 2015 fue de 194.8 kilotoneladas de c´atodos de cobre (194.8ktpa), y su producci´ on diaria es de 326 ktpd de material donde 70 ktpd corresponden a mineral (producto de la lixiviaci´on) y 256 ktpd corresponden a roca est´eril.89 Cuadro 2: Producci´on anual desde la apertura de la mina. A˜no 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2020
8 9
C´atodos de Cobre [kt] 129.3 164.8 162.8 178.2 166.7 161.0 170.5 198.0 194.8 191.7 179.0
IDmining, 2015 Wood Mackenzie, 2014
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6. Geolog´ıa
6.
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Geolog´ıa
6.1.
Tipo de yacimiento
El yacimiento Spence corresponde a un sistema mineralizado del tipo p´orfido cupr´ıfero de edad Paleoceno (57 millones de a˜nos). Presenta un perfil de mineralizaci´on t´ıpico de dep´ositos porf´ıdicos; bajo una zona de mineralizaci´on oxidada de Cu, presenta un horizonte de enriquecimiento secundario de calcosina – covelina de ley promedio 1 % Cu, el cual se ha generado a partir de la exhumaci´on de mineralizaci´ on hip´ogena, principalmente calcopirita. 10 Los p´orfidos cupr´ıferos son yacimientos de gran tonelaje y de baja ley (0.2 a 2.0 % Cu), que se generan por el emplazamiento de un cuerpo intrusivo en la corteza en condiciones de altas temperaturas, como es el contexto de subducci´on en el que se encuentra gran parte de la costa Chilena, por lo que es de esperar que Spence, y la gran mayor´ıa de los yacimientos de la regi´on presenten perfil de p´orfido cupr´ıfero.
Figura 2. Vista en perspectiva de los recursos minerales de Spence al 31 de diciembre de 2011, que
muestra datos de perforaci´on (l´ıneas verticales), y los dep´ositos de mineral que contienen m´as del 0,2 % Cu, como calcopirita.11
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Luis Moreno et al., “Mineralizaci´on Hip´ogena del P´orfido Paleoceno Spence” BHP Billiton BHP Billiton Base Metals site tour, 2012
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6.1
Tipo de yacimiento
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Figura 3. Vista de perfil del yacimiento Spence.12
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Luis Moreno et al., “Mineralizaci´on Hip´ogena del P´orfido Paleoceno Spence” BHP Billiton
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6.2
6.2.
Minerales principales
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Minerales principales
Los p´orfidos cupr´ıferos del norte de Chile exhiben una zonaci´on caracter´ıstica: una zona superior lixiviada, una zona de ´oxidos compuesta principalmente por atacamita, un horizonte de mineralizaci´on de s´ulfuros secundarios que sobreyacen a una mineralizaci´on hip´ogena reconocida en al menos 600 m de profundidad 13; Y tal es el caso de yacimiento Spence, el cual posee calcosina y covelina, como sulfuros secundarios; y atacamita como mineral oxidado. La lixiviaci´on simult´anea con estos dos tipos de mineral on determina el poco habitual dise˜no del proceso que esta minera presenta, como se explicar´a en la Secci´ 7: Procesamientos y productos finales .
6.3.
Reservas de cobre
Los recursos geol´ ogicos son concentraciones minerales que se identifican y estiman a trav´es de exploraciones, reconocimientos y muestreos. Cuando estos recursos geol´ogicos presentan un inter´es econ´omico sustentado por un plan minero y con una perspectiva razonable de una eventual extracci´on, se denominan recursos minerales. Por su parte, las reservas representan la porci´on del recurso mineral medido e indicado que es econ´omicamente extra´ıble de acuerdo a un escenario productivo, tecnol´ogico y de sustentabilidad, inserto en un plan minero. Las reservas totales de mineral del yacimiento Spence son: ´ : 41Mt con ley de 0.68 % Cu Oxidos ´ Oxidos de baja solubilidad : 26Mt con ley de 0.73 % Cu Sulfuros supergenos : 135Mt con ley de 0.86 % Cu
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Luis Moreno et al., “Mineralizaci´on Hip´ogena del P´orfido Paleoceno Spence” BHP Billiton
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6.3
Reservas de cobre
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Figura 4. Reservas de mineral de yacimiento Spence al 31 de junio del a˜no 2015.
%Tcu: Ley de cobre total, %SCu: ley de cobre soluble.14
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Resourcing global growth Annual Report 2015, BHP Billiton
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7. M´ etodo minero
7.
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M´ etodo minero
La mina Spence extrae el mineral con un rajo abierto convencional. La mina fue dise˜nada para extraer 50.000 t/d de uno u otro mineral, ´oxido o sulfuro en diferentes fracciones al d´ıa. El rajo tiene actualmente una superficie de 250 hect´ areas y 180 metros de profundidad. Cuadro 3: Par´ametros del rajo abierto de la mina Spence (Actual) Par´ametros de Dise˜no Valor Altura del banco 15 Berma (ancho del banco) 8 Ancho de la Rampa 35 Pendiente de la rampa 10 ´ Angulo Interbanco 45
Unidad m m m % grados
Minera Spence posee tres botaderos de est´eriles: 15 Botadero Norte: Con una capacidad de 883 Mton y actualmente ocupado 84 Mton. Botadero Noreste: Con una capacidad de 45,6 Mton. Botadero Este: Con una capacidad de 126 Mton y actualmente ocupado 70 Mton. Cuadro 4: Par´ametros del botadero de la mina Spence (Actual) Botadero Norte Nor Este Este
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Superficie (ha) 800 104 148
Altura Final (m) Altura de Banco (m) 110 15 50 15 60 15 y 30
´ Angulos de talud Global (grados) 13 a 28 13 a 28 13 a 28
Proyecto “Minerales primarios Minera Spence”, IDMining, 2015
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7. M´ etodo minero
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Figura 5. Obras e instalaciones de Minera Spence
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8. Procesamiento y productos finales
8.
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Procesamiento y productos finales Los procesos involucrados en las operaciones de Spence son: Mina: La mina fue dise˜nada para extraer 50.000 t/d de uno u otro mineral, ´oxido o sulfuro en diferentes fracciones al d´ıa. La mina posee 3 perforadoras, 5 palas el´ectricas, 2 cargadores frontales y 48 camiones. Chancado Primario: Minerales de ´oxidos y sulfuros son alimentados en campa˜nas separadas a la unidad de chancado primario, lo que requiere estoquear el mineral por separado. Chancado Secundario y Terciario: Dependiendo de la campa˜na, el mineral oxidado o sulfurado se env´ıa alternadamente a una planta de chancado en 3 etapas (primario, secundario y terciario). Aglomeraci´ o n: El mineral de la campa˜na en cuesti´on, es alimentado desde un silo mediante alimentadores y correas transportadoras a tambores aglomeradores donde se acondiciona con ´acido sulf´urico concentrado. El mineral aglomerado es transportado al sistema de apilamiento, a trav´es de correas m´oviles y acomodadas en dos sistemas de pilas din´amicas independientes, tipo pista de carreras, para ´oxido como para sulfuro. Lixiviaci´ on: El proceso de lixiviaci´on en pilas fue dise˜nado para tratar mineral por lixiviaci´on con ´acido sulf´urico (´oxido) y lixiviaci´on bacteriana (sulfuro). Aguas abajo de las pilas de lixiviaci´on se encuentra el ´area h´umeda, asociada al manejo de soluciones acuosas generadas en el sector de piscinas •
Extracci´on por Solvente (SX): Extracci´on de soluciones acuosas.
•
Electrobtenci´on (SW):La obtenci´on de c´atodos
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8. Procesamiento y productos finales
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on general de operaciones de la mina Spence Figura 6. Visi´
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9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence
9.
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Proyecto: Minerales primarios Minera Spence
En julio de 2015 Spence present´o ante el Servicio de Evaluaci´on de Impacto Ambiental (SEA) dos Estudios de Impacto Ambiental (EIA) con miras al desarrollo del proyecto Minerales Primarios (o Spence Growth Option), el cual tiene como objetivo principal extender la vida ´util del yacimiento, pasando a la extracci´on y procesamiento de reservas de sulfuros primarios. El primer EIA contempla el desarrollo de una planta concentradora con una capacidad de procesamiento promedio de 95.000 toneladas por d´ıa, para producir concentrados de cobre y molibdeno. El EIA considera una inversi´on estimada de aproximadamente US$2.500 millones. El segundo EIA plantea la construcci´on de una planta desalinizadora de agua de mar de 800 litros por segundo, para abastecer a la concentradora. Esta planta estar´ıa ubicada cerca de la localidad de Mejillones y considera una inversi´on estimada de aproximadamente US$800 millones. Ambas EIA est´an sujetas a ajustes posteriores. El proyecto Minerales Primarios y su planta desalinizadora se encuentran en etapa de pre-factibilidad y se mantiene sujeto a la aprobaci´on del directorio de BHP Billiton. De ser aprobados, la construcci´on de los proyectos podr´ıa tomar alrededor de dos a tres a˜nos.16 El proyecto contempla extender la vida ´util de Minera Spence en 20 a˜nos desde el 2019. La construcci´on y operaci´on de la planta concentradora tendr´ıa una capacidad nominal de tratamiento de entre 95.000 y 100.000 toneladas de mineral por d´ıa, e infraestructura asociada para producir anualmente alrededor de 835.000 toneladas de concentrado de cobre y 7.500 toneladas de concentrado de molibdeno. 17 En cuanto a producci´on, la mina pasar´ıa a producir diariamente de 326 ktpd de material (70 ktpd mineral (lixiviaci´on) y 256 ktpd est´eril) a 455 ktpd de material (95 ktpd mineral hip´ogeno y 360 ktpd est´eril). La configuraci´on final al a˜no 2039 del rajo al y los botaderos se ver´ıan afectados, tal como se muestra en las Figuras 7 y 8, y en los Cuadros 5 y 6.
16 17
La Tercera 24/07/2015, ”Minera Spence inicia tr´amite ambiental para extender su vida ´util” Jorge Patricio Cort´es Villalobos, 2015, Extracto Estudio de Impacto Ambiental: Minerales primarios Minera Spence
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9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence
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on final del rajo (a˜no 2039) Figura 7. Configuraci´
´ de ampliaci´on final del rajo (a˜no 2039) Figura 8. Area Universidad de Chile
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9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence
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Cuadro 5: Par´ametros del rajo abierto de la mina Spence (Proyecto) Par´ametros de Dise˜no ´ Angulo Interbanco ´ Angulo de la cara del banco Altura del banco Altura entre rampas Ancho de berma Ancho berma de desacople Ancho rampa ´ Angulo inter-rama
Valor 41-52 60 - 65 - 75 15 - 30 90 - 150 6 - 18 15 - 16 40 10
Unidad grados grados m m m m m grados
Cuadro 6: Par´ametros del botadero de la mina Spence (Proyecto) Par´ametro Valor Superficie 1210 Capacidad 1353 Longitud media (N-S) 6285 Cota m´axima 1880 N´umero de niveles 4 Altura M´axima 180 Ancho Berma 50-60 ´ Angulo de inclinaci´on 37 (angulo de reposo del material) Angulo global 26 de inclinaci´on
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Unidad ha Mt m msnm m m grados grados
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