La Incidencia de la Metalurgia en los Proyectos Mineros

Augusto Chung Ching

Mineral Processing Engineer, PhD©

Chungc.ae@pucp.edu.pe

Overview 1. Input to investment Decision 2. Strategic mine planning 3. Role of Metallurgy 4. Structure and Processes 5. Project Stages 6. Sampling 7. Crushing 8. Grinding 9. Flotation 10.Environmental

• RECURSOS – Medido, indicado, inferido – Definición por perforación, análisis químicos, geo

estadística

• RESERVAS – Probado y Probable – Re categorización controlado por factores

• METODOLOGIAS – NI-43-101 – JORC – SAMREC

Entradas en la decisión de inversión

• BLOCK MODEL – Bloques identificados / valor de cada bloque – Volumen de extracción – Relación mineral: desmonte, modelo de costos

• SCHEDULING – Prioridad y secuencia para maximizar y adelantar retorno

• TONELAJE – Maximización en la molienda / consumo Energía / CAPEX-opex

• RECUPERACION – Maximizar recuperación alineado con la molienda – Optimizar circuito, calidad del concentrado, recuperar

subproductos

Mina - Planta

• COMERCIALIZACION – Mercado de Metales, demanda – Clientes – Diferentes métodos de transporte

• FUNDICION/REFINERIA – Cargos de tratamiento, Impurezas y bonos

• MEDIO AMBIENTE – Costos anticipados durante la operación / en el cierre mina

• NET PRESENT VALUE / IRR – DCFA 8-10-12% – Au 10 anos, Cu 20 anos – Polimetálicos casos específicos

Comercialización – TEE study

Deposito Mineral

Logueo geológico detallado

Pocas muestras Insuficiente pruebas

metalurgicas

ALTO RIESGO !!!

PLANEAMIENTO ESTRATEGICO

MAÑANA

HOY

PROYECTO MINERO

misión

visión Objetivos LP

Meta-1

Meta-3

Meta-2

valores

Planeamiento Estratégico

Objetivos CP

NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

EOY MYR

EDP

CP

REVISION TALENTO

360’

REVISION PLAN MINADO REVISION LOM

PLANEAMIENTO ESTRATEGICO

ORT

Budget Operativo

Budget Proyectos

PRESENTACION ALTA DIRECCION

APROBACION

EOY Geolog/Geomet Model

In-fill drilling, brown exploration

Coaching - feedback

Producción – Desarrollo de Proyectos

Ciclo del Negocio

Alineamiento de la Organización

Fortalecimiento de la Organización

• El alcance de las pruebas metalúrgicas lo decide el ingeniero geólogo residente con el jefe superior

• El gerente de la mina decide el alcance del proyecto en base a las cotizaciones y disponibilidad del presupuesto; pero se convoca al personal de la planta

• El personal involucrado y no involucrado en el proyecto manifiestan la necesidad de Trabajar en Equipo en todos los aspectos y decisiones del proyecto

Estructuras

• El gerente local decide los alcances iniciales del proyecto, sin llegar específicamente al detalle de las pruebas metalúrgicas.

• El gerente de planta, metalurgista principal o jefe de laboratorio es consultado y recomienda el alcance y los objetivos de las pruebas metalúrgicas.

• También pueden encontrarse respuestas de personas que sin ser especialistas o participar del proyecto, tienen conocimiento de los objetivos macros del proyecto, presupuesto, tonelaje, cronograma.

• No standard

Estructuras

• No hay un proceso formal, los roles y responsabilidades son confusas y la dirección de las pruebas metalúrgicas no vienen de una sola persona

• Declaran la existencia de procesos formales con procedimientos y estándares para realizar pruebas metalúrgicas internamente en la mina.

• Muy frecuentemente se encuentran laboratorios externos ejecutando un programa de pruebas metalúrgicas dictadas por un metalurgista, ingeniero geólogo, laboratorio externo o una combinación de decisiones tomadas conjuntamente geólogo y metalurgista tomando en cuenta las recomendaciones del laboratorio.

PROCESOS

• Se deja suelta la pregunta de la certificación del laboratorio (interno y externo).

• No existe un proceso formal para las pruebas metalúrgicas; pero dependiendo del avance del proyecto, se siguen rigurosamente un “check list” de requisitos que al final son auditables.

• Los procesos y metodologías formales para realizar las pruebas metalúrgicas no se conocen; pero se requiere que el proyecto tenga un estudio de factibilidad “bankable” financieramente.

• No existe un proceso/metodologia estandar

PROCESOS

• OBJETIVOS:

– Información MINA perforación, voladura, transporte. – Información TONELAJE chancado y molienda – Información RECUPERACION flotación, lixiviación,

separación gravimetría, magnética, otros métodos – Información CALIDAD para refinería y comercialización

subproductos e impurezas – Información SOSTENIBILIDAD consumo de agua, energía,

cuidado del medio ambiente, drenaje acido de rocas, estabilidad de suelos, disposición de residuos.

Muestrear – Modelar - Predecir

• No es nueva

• La Geometalurgia es un interdisciplina (Johanesburg University)

• Es la amalgamacion de la Geologia con el Procesamiento de Minerales (Lulea University)

• Es la disciplina transversal que mira espacialmente la mineralogía y la metalurgia para disminuir la incertidumbre y la exposición al riesgo (Tasmania University)

• Es la integración de la Geología con la Metalurgia para maximizar el valor del cuerpo mineral (PUCP)

• Es la visión micro-macro: desde el tipo y formación del yacimiento, la predicción del tonelaje, recuperación, impurezas y efectos en el medio ambiente, a partir de la información a nivel micro (mineralogía, petrografía, propiedades físicas, modelación simulación en muestras colectadas metódicamente a lo largo de las diferentes etapas del proyecto (UNMSM).

• ESPACIAL

Geometalurgia

• Planificación de la toma de muestras • Ripios versus muestras manuales • Núcleo entero versus núcleos partidos por la mitad • Representatividad de la muestra

– Para el metalurgista es tener una poca cantidad de mineral “representativa” suficiente para realizar pruebas.

– Para el ingeniero minero, una muestra es estadísticamente valida si representa la zona o cuerpo de mineral de donde proviene.

– Para el geólogo, es un pedazo de roca que ha seleccionado y recogido donde no todas las rocas son formadas igualmente.

– Las confusiones y argumentos con buenas intenciones no faltan, TRABAJAR EN EQUIPO.

Visión integral - Muestra

• Voladura Mina • Manipuleo de Materiales • 2-3 tipos de materiales

– Densidad aparente – Angulo de reposo – Fluidez del material (resistencia cohesiva, fricción interna del

mineral, fricción pared) – Compresibilidad, Permeabilidad, Abrasión (Ai)

• Nivel macroscópico, recolección manual, conocimiento estructural del deposito

• Logueo geológico, pruebas petrofísicas, no destructivas • Sentido espacial

Voladura - Transporte

• Tomar fotos

• Logueo automático

• UCS

• Carga puntual

• Equotip

• Densidad

• Sonic

• Susceptibilidad magnética

Tests & Tools

Core Logging

Image Processing

50 um

• BCWi (chancado)

• BMWi (molienda)

• DWT (Drop weight Test)

• SMC (Standard Conminución)

• Visión integral = voladura, chancado, molienda y clasificación

• “Chancalurgista”

• kWh/ton

• kWh/ton

• A*b and T10

• A*b and

• Ta, Tm, Ti

• 0.01-0.1 kwh/t

• 0.2 kwh/t–100/150 mm

• 1-2 kwh/t – 10/15 mm

• 1.5-3.5 kwh/t-3/20 mm (HPGR)

• 15 kwh/t sag

• 10 kwh/t ball

Chancado - Molienda

BMWi SPI (SAG power index)

LAB tests

BCWi UCS y PL

Consumo energia

• Grado de Liberacion + Separacion • Recuperacion vs. tiempo flotacion • Calidad = Tipo de circuito de flotacion.

– Cu-MoS2, Cu-Pb-Zn, Py-Au – Sulfosales (As, Sb, Bi) – Remolienda + Clasificacion (CL) – Flotacion inversa, Flotacion de Oxidos

Flotación

Batch – Ciclo abierto - Cerrado

• Exposición + Disolución

• Liberación parcial

• Cu SX-EW,

• Au M.Crowe, CIP, CIL, ADR, dore

• Lixiviación sulfuros, autoclave,‘T, P, O2

• Pruebas de Lixiviación – Botellas

– Columnas

• Tipo de Lixiviación – ROM, Dump Leaching

– Pilas, Heap Leaching

– Agitation Leaching

– VAT Leaching

– Bioleaching

Lixiviación (oxidos)

• Gravimetrico (Sn,Au)

– Mesa Wilfley

– Mesa Mozley

– Knelson

– Humprey

• Flotacion Flash

– Carrying capacity

– Lips = Tons/m

– Hold-up = Tons/m3

• Magnetico (Fe,Zr)

– Magnetita

– Hematita

– Pirrotita

• Hydrocyclones

– Zaranda Banana

– Zaranda Alta frecuencia

– Trommel vs. Pebble

Otros metodos de concentración

• Geometalurgia Ambiental – Formación de ARD (oxidación sulfuros) – Predicción de ARD (pruebas metalúrgicas y modelamiento) – Seguimiento de ARD (en la operación)

• Geología+Metalurgia+Geotecnia+Economics+MedioAmbiente – Mejorar y desarrollar las pruebas para predecir impactos en etapas

tempranas del proyecto – Cierre de mina (muy tarde)

• Geometalurgia Conminución – Ahorro de Energía – Supresión de Polvos

Sostenibilidad

Los componentes

+ + =

…… Bacterias todo el tiempo

…….Thiobacillus ferroxidans, thioxidans, Sulfollobus

Ejemplos globales

Rio - rio

• (2.5 m altura)

• 50 um 5.3 seg.

• 20 um 3.5 min.

• 5 um 55 min.

• 0.5 um 3 dias

• 0.1 um 35 dias

Metalurgia – Polvos - Salud

Dust - global

Mayor concentraciones

Pruebas Metalurgicas Segun la Etapa del Proyecto

Conclusiones 1. La metalurgia y la geometalurgia juegan un papel importante

2. Involucramiento temprano del metalurgista como parte del Equipo de Proyectos

3. El compromiso visible de la Gerencia y Alta Dirección en el planeamiento estratégico del proyecto

4. La participación progresiva de todas las disciplinas

5. La intención de las pruebas metalúrgicas es la obtención de información espacial para maximizar el tonelaje, recuperación y calidad para el máximo NPV

6. El mayor valor presente neto (NPV) se obtiene del conocimiento y minimización del riesgo, tener en cuenta la información geología-mina-metalurgia-ambiental, en la predicción/reducción costos ambientales en la mina, no en el cierre.

7. En general, no existen estructuras, procesos y procedimientos estandarizados en la realización de pruebas metalúrgicas para un proyecto minero.

8. Las corporaciones grandes tienen internalizadas estructuras y procesos que difieren entre ellas.

9. Las empresas mineras medianas y pequeñas mayormente utilizan consultores externos y especialistas de las compañías consultoras de ingeniería

Thank you!