pelambres

Universidad Federico Santa María Sede Viña del Mar – José Miguel Carrera

Compañía Minera Los Pelambres

Nombre: Jocelyn Osorio Profesor: Manuel Saavedra Asignatura: Industrial II Curso: 384

Fecha : 18/04/2013

Introducción El nombre de Pelambres viene dado por las muchas rocas de cobre que se encontraban en contacto con la atmosfera en plena cordillera, y en la primavera cuando la nieve se derretía, el ácido del metal que corría en los deshielos pelaba las patas de los animales que cruzaban las vertientes, por lo que los lugareños los bautizaron con ese nombre. La minera Los Pelambres está ubicada en la ciudad a 45 Km al este la de Salamanca en la provincia del choapa (IV región de Coquimbo) En plena cordillera de Los Andes a 3600 metros sobre el nivel del mar, es la encargada de exportar productos sulfurados de cobre y molibdeno usando procesos de extracción y separación. El transporte utilizado por la minera es curioso, ya que comienza desde la cordillera de los andes y termina en las costas de Los Vilos.

Distribución Minera Los Pelambres

Es el cuarto yacimiento más grande de Chile y dentro de las 10 más grandes del mundo, es controlada por “Antofagasta Minerals”. La operación invierno de MLP funciona entre el 15 de abril y el 15 septiembre con la producción de cobre en concentrado de 324 mil toneladas y de molibdeno con 9.800 toneladas aproximadamente al año. El porcentaje de agua consumido en el proceso planta respecto al total requerido por las operaciones es de un 85% y los reactivos sobrantes usados para obtener este concentrado de cobre son procesados en el relave (son biodegradables). El puerto de ésta mina se llama punta chungo y toma este nombre de la bahía donde se emplazan las instalaciones de Minera los Pelambres, este puerto queda a 4km de Los Vilos. La instalación que permite transportar el concentrado de Cu desde la planta hasta el puerto se llama concentraducto, el cual mide 121 km. Los túneles donde pasan los relaveaductos se llaman las animas, la guardia y coirón. Por otro lado, el relaveaducto mide 60 km y luego 6 naves

(barcos) se cargan con concentrado de cobre en el puerto punta chungo.

Extracción a rajo abierto: del macizo rocoso a la roca mineralizada Los yacimientos de minerales se encuentran en la superficie y no es necesario crear tuéneles de profundidades extremas, sino que solamente se realiza extracciones superficiales a través de desfragmentaciones de rocas para poder ser transportada a otras sesiones. El método de rajo abierto permite utilizar maquinarias o equipos distintos, ya que se tiene la libertad de espacio, además los fragmentos obtenidos se deben transportar a procesos de extracción de minerales que son el cobre y el molibdeno que es lo que comercializa esta minera. Una desventaja es la localización en que se encuentra, ya que el clima perjudica la producción, y se detiene la faena con climas de precipitaciones. Algunas actividades que se realizan para la extracción en rajo abierto son: a._ Geología: entrega la información de las características físicas, químicas y mineralógicas del material a extraer. b._ Planificación: elabora el plan minero, considerando todas las variables (geología, operación, mantención, costos, plazos, etc.) que intervienen en él. c._ Operaciones: realiza el movimiento de material en la mina (perforación, tronadura, carguío y transporte). d._ Mantención: debe velar por la disponibilidad electromecánica de todos los equipos (perforadoras, palas, camiones, equipos auxiliares). Administración: proporciona el apoyo en manejo de recursos humanos, adquisiciones, contratos, etc.

Además, participan estamentos asesores en materias de seguridad, medio ambiente y calidad, para lograr el cumplimiento de las normas y orientaciones correspondientes a un trabajo seguro, limpio y de calidad. 1._Construcción de una mina a rajo o cielo abierto El rajo se va construyendo en avances sucesivos, lateralmente y en profundidad. A medida que se va profundizando en la mina, se requiere ir ensanchándola para mantener la estabilidad de sus paredes. De este modo, se genera una especie de anfiteatro escalonado con caminos inclinados especialmente diseñados para el tránsito de los equipos, cuya forma es dinámica ya que va cambiando a medida que progresa la explotación. La estabilidad de los taludes de una mina es particularmente crítica, ya que de eso depende la seguridad de la operación siendo, además, parte importante de la rentabilidad del negocio. Para ello, se establecen los siguientes parámetros geométricos:

- Banco: Cada banco corresponde a uno de los horizontes mediante los cuales se extrae el mineral. El banco se va cortando por el horizonte inferior, es decir hacia abajo, generando una superficie escalonada o pared del rajo. El espesor de estos horizontes es la altura de banco, la que generalmente mide de 13 a 18 m. - Berma: Es la franja de la cara horizontal de un banco, como un borde, que se deja especialmente para detener los derrames de material que se puedan producir al interior del rajo. Su ancho varía entre 8 y 12 m. - Angulo de talud: El talud o pared de la mina es el plano inclinado que se forma por la sucesión de las caras verticales de los bancos y las bermas respectivas. Este plano presenta una inclinación de 45° a 58° con respecto a la horizontal, dependiendo de la calidad geotécnica (dureza, fracturamiento, alteración, presencia de agua) de las rocas que conforman el talud. - Rampa: Es el camino en pendiente que permite el tránsito de equipos desde la superficie a los diferentes bancos en extracción. Tiene un ancho útil de 25 m, de manera de permitir la circulación segura de camiones de gran tonelaje en ambos sentidos. Asimismo, se determinan los lugares donde se ubicarán los botaderos de material estéril, las instalaciones eléctricas, los puntos de suministro de petróleo y agua, las plantas de beneficio, los talleres y las dependencias administrativas, de manera que no sean afectadas por los avances del rajo en un tiempo considerable. 2._Realización de la extracción en el rajo abierto a.-Perforación: Las perforaciones en el banco deben realizarse a distancias regulares entre si, generalmente entre 8 y 12 m (malla de perforación), de manera que atraviesen toda la altura del banco para que al introducirse los explosivos la detonación permita fragmentar la roca.Para realizar las perforaciones, se utilizan grandes equipos eléctricos de perforación rotatoria, equipados con barrenos de carburo de tungsteno de 12 ¼ pulgadas de diámetro, los que permiten perforar un hoyo de 15 m de longitud en solo 20

minutos. b.-Tronadura: En cada hoyo cargado con explosivo, se introduce un detonante de encendido eléctrico, el que se detona mediante control remoto. Se establece una secuencia de detonaciones entre los distintos hoyos de una tronadura, de manera que la roca sea fragmentada en etapas partiendo de la cara expuesta del banco hacia adentro, con diferencias de tiempo de fracciones de segundo entre cada detonación. El producto obtenido es la roca mineralizada fragmentada de un tamaño suficientemente pequeño (en general menor que 1 m de diámetro) como para ser cargada y transportada por los equipos mineros y alimentar al chancador primario, en donde se inicia el proceso de reducción de tamaño en un sistema en línea hasta llegar a la planta de tratamiento. c.-Carguío: El material tronado es cargado en camiones de gran tonelaje mediante gigantescas palas eléctricas o cargadores frontales. Estos equipos llenan los camiones en una operación continuada desde que queda disponible el banco después de la tronadura. Las palas eléctricas tienen capacidad para cargar 70 o 100 toneladas de material de una vez, por lo que realizan tres movimientos o pases para cargar un camión. Los cargadores tienen menor capacidad y en minas de gran tamaño son utilizados sólo para trabajos especiales. Una pala necesita un frente de carguío mínimo de 65 m de ancho y carga camiones que se van colocando alternativamente a cada lado de ella. d.-Transporte: Para el transporte del material mineralizado y el material estéril, se utilizan camiones de gran tonelaje, por ejemplo 240 o 300 toneladas. Éstos transportan el material desde el frente de carguío a sus diferentes destinos: el mineral con ley al chancador primario, el material estéril a botaderos y el mineral de baja ley a botaderos especiales. 3.-Proceso de obtención de minerales sulfurados Una manera de obtener concentrados de un mineral se debe eliminar o separar el elemento con la ganga que lo rodea. Para ello se realiza una serie de procesos en una planta cercana a la zona de extracción que es sector precordillerano de Piuquenes Etapa 1: Chancado El mineral proveniente de la mina presenta una granulometría variada, desde partículas de menos de 1 mm hasta fragmentos mayores que 1 m de diámetro, por lo que el objetivo del chancado es reducir el tamaño de los fragmentos mayores hasta obtener un tamaño uniforme máximo de ½ pulgada (1,27 cm.).Para lograr el tamaño deseado de ½ pulgada, en el proceso del chancado se utiliza la combinación de tres equipos en línea que van reduciendo el tamaño de los fragmentos en etapas, las que se conocen como etapa primaria, etapa secundaria y terciaria.

-En la etapa primaria: El chancador primario reduce el tamaño máximo de los fragmentos a 8 pulgadas de diámetro.

-En la etapa secundaria: El tamaño del material se reduce a 3 pulgadas.

-En la etapa terciaria: El material mineralizado logra llegar finalmente a ½ pulgada.

Los chancadores son equipos eléctricos de grandes dimensiones. En estos equipos, los elementos que trituran la roca mediante movimientos vibratorios están construidos de una aleación especial de acero de alta resistencia. Son alimentados por la parte superior y descargan el mineral chancado por su parte inferior a través de una abertura graduada de acuerdo al diámetro requerido. Todo el manejo del mineral en la planta se realiza mediante correas transportadoras, desde la alimentación proveniente de la mina hasta la entrega del mineral chancado a la etapa siguiente.

Existen varios tipos de chancadores, cada uno de los cuales tiene un trabajo específico, ya sea en la fragmentación de grandes bolones (chancadores giratorios, de mandíbulas e impactadores) o en la fragmentación de material de tamaño intermedio (chancadores de cono y chancador de rodillos), o en la fragmentación de tamaños pequeños y con forma cúbica (chancadores de rodillos, chancadores de martillos e impactadores de eje vertical, VSI).

Otro de los factores que influyen en la imposibilidad de realizar el chancado de una sola vez es la compactación o atasque de material. Una medida de la compactación del material es la diferencia entre la densidad real y la densidad aparente del material. Mientras mayor es esta diferencia, menor es la compactación.

Etapa 2: La Molienda

Mediante la molienda, se continúa reduciendo el tamaño de las partículas que componen el mineral, para obtener una granulometría

máxima de 180 micrones (0,18 mm), la que permite finalmente la liberación de la mayor parte de los minerales de cobre en forma de partículas individuales. Este proceso se realiza utilizando grandes equipos giratorios o molinos de forma cilíndrica, en dos formas diferentes: molienda convencional o molienda SAG. En esta etapa, al material mineralizado se le agregan agua en cantidades suficientes para formar un fluido lechoso y los reactivos necesarios para realizar el proceso siguiente que es la flotación.

- Molienda convencional La molienda convencional se realiza en dos etapas, utilizando molino de barras y molino de bolas, respectivamente, aunque en las plantas modernas sólo se utiliza el segundo. En ambos molinos el mineral se mezcla con agua para lograr una molienda homogénea y eficiente. La pulpa obtenida en la molienda es llevada a la etapa siguiente que es la flotación. 

Molienda de barras: Este equipo tiene en su interior barras de acero de 3,5 pulgadas de diámetro que son los elementos de molienda. El molino gira con el material proveniente del chancador terciario, que llega continuamente por una correa transportadora. El material se va moliendo por la acción del movimiento de las barras que se encuentran libres y que caen sobre el mineral. El mineral molido continúa el proceso, pasando en línea al molino de bolas.

Molienda de bolas: Este molino, cuyas dimensiones son 16 x 24 pies (es decir, 4,9 m de diámetro por 7,3 m de ancho), está ocupado en un 35% de su capacidad por bolas de acero de 3,5 pulgadas de diámetro, las cuales son los elementos de molienda. En un proceso de aproximadamente 20 minutos, el 80% del mineral es reducido a un tamaño máximo de 180 micrones.

-Molienda SAG La instalación de un molino SAG constituye una innovación reciente en algunas plantas. Los molinos SAG (SemiAutóGenos) son equipos de mayores dimensiones (36 x 15 pies, es decir, 11,0 m de diámetro por 4,6 m de ancho) y más eficientes que los anteriores. Gracias a su gran capacidad y eficiencia, acortan el proceso de chancado y molienda. El mineral se recibe directamente desde el chancador primario (no del terciario como en la molienda convencional) con un tamaño cercano a 8 pulgadas (20 cm, aproximadamente) y se mezcla con agua y cal. Este material es reducido gracias a la acción del mismo material mineralizado presente en partículas de variados tamaños (de ahí su nombre de molienda semi

autógena) y por la acción de numerosas bolas de acero, de 5 pulgadas de diámetro, que ocupan el 12% de su capacidad. Dados el tamaño y la forma del molino, estas bolas son lanzadas en caída libre cuando el molino gira, logrando un efecto conjunto de chancado y molienda más efectivo y con menor consumo de energía por lo que, al utilizar este equipo, no se requieren las etapas de chancado secundario ni terciario. La mayor parte del material molido en el SAG va directamente a la etapa siguiente, la flotación, es decir tiene la granulometría requerida bajo los 180 micrones, y una pequeña proporción debe ser enviado a un molino de bolas.

Etapa 3: La Flotación

La flotación es un proceso físico-químico que permite la separación de los minerales sulfurados de cobre y otros elementos como el molibdeno, del resto de los minerales que componen la mayor parte de la roca original. Durante este proceso, el mineral molido se adhiere superficialmente a burbujas de aire previamente insufladas, lo que determina la separación del mineral de interés. La adhesión del mineral a estas burbujas de aire dependerá de las propiedades hidrofílicas (afinidad con el agua) y aerofílicas (afinidad con el aire) de cada especie mineral que se requiera separar de las que carecen de valor comercial y que se denominan gangas. La pulpa proveniente de la molienda, que tiene ya incorporados los reactivos necesarios para la flotación, se introduce en unos receptáculos como piscinas, llamados celdas de flotación. Desde el fondo de las celdas, se hace burbujear aire y se mantiene la mezcla en constante agitación para que el proceso sea intensivo.Los reactivos que se incorporan en la molienda tienen diferentes naturalezas y cumplen diferentes funciones:

-Reactivos Espumantes: Tienen como objetivo el producir burbujas resistentes. -Reactivos Colectores: Tienen la misión de impregnar las partículas de sulfuros de cobre y de molibdeno para que se separen del agua (efecto hidrófobo) y se peguen en las burbujas.

-Reactivos Depresantes: Destinados a provocar el efecto inverso al de los reactivos colectores para evitar la recolección de otros minerales como la pirita, que es un sulfuro que no tiene cobre. -Modificadores de Ph: Sirven para estabilizar la acidez de la pulpa en un valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado para que el proceso de flotación se desarrolle con eficiencia. Además, la cal al servir para estabilizar la acidez de la mezcla en un valor de pH determinado, proporcionando el ambiente adecuado para que ocurra todo el proceso de flotación.

Las burbujas arrastran consigo los minerales sulfurados hacia la superficie, donde rebasan por el borde de la celda hacia canaletas que las conducen hacia estanques especiales, desde donde esta pulpa es enviada a la siguiente etapa, el proceso es reiterado en varios ciclos, de manera que cada ciclo va produciendo un producto cada vez más concentrado.

En uno de estos ciclos, se realiza un proceso especial de flotación para recuperar el molibdeno, cuyo concentrado alcanza una ley de 49% de molibdenita (MoS2). Luego de varios ciclos en que las burbujas rebasan el borde de las celdas, se obtiene el concentrado, en el cual el contenido de cobre ha sido aumentado desde valores del orden del 1% (originales en la roca) a un valor de hasta 31% de cobre total. El producto obtenido en la descarga de los espesadores de concentrado puede contener entre 50% y 65% de sólidos. El agua remanente en estos concentrados espesados es posteriormente retirada mediante filtros hasta obtener un valor final que va desde un 8% hasta un 10% de humedad en el producto final, este último es la alimentación para la siguiente etapa. Finalmente, los concentrados de cobre son transportados en forma de pulpa es decir concentrado diluido desde la planta hasta el puerto marítimo, donde son embarcados a través de cintas transportadoras en las bodegas de las naves que lo llevan hasta cualquier puerto del planeta donde haya una fundición de cobre que requiera materia prima. La suma de correas transportadoras que lleva el mineral desde la mina hasta la planta es de 12 kms. A través de un concentraducto de 121 Km. De longitud desplazado a lo largo del valle, Minera Los Pelambres trasporta por gravedad el concentrado de cobre (especie de polvo gris) que produce en El Chacay hasta su puerto “Punta Chungo”, ubicado a 4 Km del balneario de Los Vilos. Esquema general de obtención de cobre y molibdeno

Concentrad o Colectivo (1° flotación) 30%-35% Cu y bajo un 5% Mo

Planta Molibden o

Celdas limpieza Molibden o

Celdas de limpieza Cu

Con. 1° Limpieza

Alimentaci ón

Los Quillayes Cola 1°

Cola Gcell

Uno de los importantes compromisos que minera Los Pelambres subscribió con la Limpieza autoridad ambiental fue el asegurar durante la vida útil de la compañía la calidad de la aguas del río Cuncumén. Este, conformados por los Ríos Pelambres y Cerro Blanco y Conc. 3° los esteros Piuquenes y Chacay, bajada antiguamente por el sector donde hoy se Limpieza emplaza las instalaciones del tranque Los Quillayes. Conc. Rougher

El Mauro Conc. Wenco

Cola Rougher

TK- 65 DR-15

LOTE

Concentraduct o

Este lugar fue elegido durante el año 200 entre diversas alternativas ya que presentaba la mejor solución desde el punto de vista ambiental y social , dada la ubicación geográfica en un valle de secano a 60 Km. de la operación minera, alejados de centros poblados o actividades agrícolas relevantes. En materia de depósitos de relaves, hoy en día El Mauro es la principal obra en construcción en el país. Su capacidad es de 1.700 millones de TM y su vida útil proyectada a niveles de tratamiento de 175.000 tpd promedio anual, es de 26 años aproximadamente. El diseño y la construcción de este tranque sigue las mejores prácticas de la International Commission of Large Dams (ICOLD) en sus conceptos de seguridad estructural y ambiental. Dadas a las condiciones operacionales, el producto recorre el ducto en forma de pulpa (concentrado diluido con agua). Llega hasta unos estanques grandes que están a la entrada del área. Luego, continúa el siguiente proceso: -Planta de Filtros: Este es un edificio donde se separa el polvo del agua y se deja este concentrado de cobre en un 9% de humedad. Este es el producto que finalmente exporta la minera. -Edificio de almacenamiento: Desde la planta de filtros, el concentrado es conducido a través de una correa trasportadora totalmente cubierta (encapsulada) hasta en un edifico donde es almacenado a la espera de ser embarcada. -Shiploader: Desde el edificio de almacenamiento, el concentrado es llevado hasta el cargador de barcos a través de una correa trasportadora que mide casi 1 Km. De longitud, y depositado en el fondo de la bodega de la nave. El barco lo toma el práctico que está en Los Vilos, lo atraca frente al muelle, empieza a correr el sistema y empieza a cargar. El puerto Punta Chungo recibe mensualmente un promedio de 6 barcos, los que se van cargados con el concentrado de cobre de Minera Los Pelambres, principalmente, rumbo a los mercados de Asia y Europa. Las naves que llegan a cargar al puerto de Minera Los Pelambres, tienen capacidad de 10.000 a 45.000 toneladas de carga.

Proyecciones de minera los pelambres Uno de los problemas que más los aquejas a las mineras es la demanda energética. Esto se tratara de remediar a largo plazo con una planta de energía eólica que les proporcionara el 20 % de energía (renovable) anual esto representa a 280 gigavatios al año. Es una inversión que aproximadamente de US$ 270 millones en las costas de la región de Coquimbo , que tendrá el nombre de “Parque eólico el Arrayan” , se instalaran 50 generadores eólicos.

Conclusión La exportación de Cobre y molibdeno es el resultado de un proceso de extracción que ocurre en los yacimientos de las montañas del cerro de los Andes en cual cada proceso va ocurriendo y avanzando hacia la costa. Esto se realiza con el fin de que cada procedimiento se realice en áreas que se puedan producir la gran cantidad de toneladas de mineral a procesar como sulfuros de cobre y molibdeno. El transporte es a través de cintas transportadores que comienzan desde el interior de la mina hacia los distintos estaciones en cual se produce la molienda, flotación y por último a los buques en destino la exportación.

La planta de piuquenes se realiza los procesos de extracción de minerales en cual se analizaron los diversos tipos de equipos que van variando según la capacidad y finalidad que se desea obtener de los minerales. En las mineras cada vez se toma conciencia ecológica es por ello que se crean inversiones para abastecer la demanda energética que todo este proceso requiere, una iniciativa la representa la planta eólica en cual abastecerá al menos el 20 % . de energía.

Bibliografía www.lanacion.cl/minera-los-pelambres.../2012-02.../074937.html http://www.direcmin.com/Fichastecnicas/Los_Pelambres.pdf http://www.symnetics.cl/wp-content/uploads/Caso-MLP-Symnetics.pdf