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Tecnología en Geología

Sebastián Pérez

Evaluación Geológica de un

proyecto minero

Evaluación

La etapa siguiente del negocio minero una vez

encontrado el yacimiento geológico, es

determinar si es o no un yacimiento minero (si

podemos obtener cierto beneficio),

correspondiente a la etapa de evaluación.

Evaluación Física Geológica: Su objetivo es

establecer todos los parámetros que

permiten caracterizar el yacimiento.

Evaluación Económica: sobre la base de la

evaluación física geológica establecer si el

yacimiento es técnico-económicamente

explotable

Evaluación Física Geológica

Para poder caracterizar los parámetros el

yacimiento, es necesario acceder físicamente a

él, pudiéndose realizar a través de labores

mineras y/o sondajes, las cuales tiene ventajas

y desventajas una respecto a la otra.

Labores v/s Sondajes

1º Costos: Labores mineras de reconocimiento 800 US$ /m en Chile y 3000 US$/m en USA, esto dado por el salario en mano de obra.

Un metro de sondaje con recuperación de testigo es del orden de 180 US$/m

2º Tiempo: Labor >>> Sondajes, menor tiempo de ejecución es el de los sondajes.

3º Información: Labor >>> Sondajes; mayor cantidad y calidad de información dentro de las labores.

La menor calidad de información y el menor precio se tienen en los sondajes de sin recuperación de testigos.

Cuando usar cada método?

En yacimientos de leyes relativamente homogéneas y de gran volumen (Pórfidos Cupríferos) siempre se preferirá sondajes sin embargo para yacimientos con bajas leyes y erráticas, por ejemplo en Chile yacimientos de oro, es siempre preferible evaluar el yacimiento mediante labores, dado que se necesita un mayor volumen de muestra para que sea representativo, no obstante, antes de realizar estas labores se realizan algunos sondajes principalmente para establecer la profundidad de emplazamiento de la mineralogía.

En el caso de la pequeña minería se explora y explota mediante labores de reconocimiento.

Evaluación mediante sondajes

Existen dos modalidades:

Con recuperación de testigo: este entrega

mayor información de calidad y cantidad de

esta, sin Problemas de contaminación.

Sin recuperación de testigo: existen tres formas;

- con recuperación de detritus (aire seco)

- con recuperación de polvo

- con recuperación de barro

Con recuperación de detritus, existe información de leyes y en forma parcial de la mineralogía y litología.

Con recuperación de polvo y barro, existe información sobre las leyes y muy parcial de mineralogía, en el último caso existe mayor problema de contaminación, dado que circula agua, esta no se utiliza para evaluación. Con recuperación de barro solo se utiliza cuando se está en explotación subterránea para determinar leyes en frentes de trabajo.

Con recuperación de polvo se utiliza en rajos abiertos, en perforación de bancos se muestrea con recuperación de polvo para conocer las leyes en la tronadura

La perforación con recuperación de detritus, es

utilizado generalmente en el anteposo, luego de

haber llegado al cuerpo en cuestión se utiliza

perforación con recuperación de testigo, dado

que aquí es donde me interesa obtener mayor

información, además de ahorrar con la

utilización del anteposo, por lo que es

conveniente planificar la acción de perforar.

Existen otros costos además del metro de sondaje a perforar, se deben considerar costos por plataforma, caminos de acceso, abastecimiento de agua, etc.

A diferencia de la malla de muestreo esta malla presenta dos problemas adicionales estadísticos, primero que es una malla tridimensional, el costo final es provocado no por el numero de sondajes si no por los metros lineales y el área de influencia de cada sondaje. El área de influencia se debe dar en la malla que el sondaje debe tener una igual influencia estadística, por lo que se debe tener un índice de correlación muy cercano a uno, si no es así se debe realizar sondajes de relleno.

El espaciamiento entre los sondajes depende

del tipo de yacimiento que se va ha evaluar.

En un pórfido de cobre el espaciamiento optimo

desde un punto de vista económico

corresponde a una malla de 100x100 de forma

equidistante, pero ajustado por un factor

económico (presupuesto) con un posterior

relleno de 50x50 en sectores de incertidumbre

estadística, ejemplo malla disputada, es de

100x100 y en Andina es de 300x300.

Los objetivos de los sondajes

exploratorios son:

Determinar la profundidad de emplazamiento del cuerpo, información que es vital para establecer la profundidad del resto de los sondajes.

Establecer los parámetros que caracterizan al yacimiento y esta información se utiliza para el rediseño de la malla, luego con la información recopilada se realiza el diseño tridimensional y se hace una base de datos, para llevar toda la información a una base computacional.

Los Primero sondajes son fundamentales para la vida del proyecto.

Información de utilidad extraída

de los sondajes

Litología: La litología es importante ya que:

Es parte del modelo del yacimiento y permite

ubicarse espacialmente dentro de él.

Es una de las variables que controlan las

características fisicomecánicas de las rocas

Mineralogía: Análisis tanto de la mena como de la ganga en forma cualitativa como cuantitativa.

Determina si es un yacimiento de oxido o sulfuros, la mineralogía de mena ayuda a determinar los procesos de concentración y determina cuánto hay de cada mineral.

Tipos de minerales de mena y la ganga influyen como contaminantes o alterando el proceso de concentración. Ejemplo, En la flotación existirán colectores específicos para cada especia mineralógica, entonces se necesita saber que colectores son requeridos y en que dosis.

Otro ejemplo es la mineralogía de ganga, situémonos en un yacimiento de cobre emplazado en caliza, con 3% de cobre en minerales de Cu oxidado, este yacimiento no vale nada, dado que la lixiviación es muy ineficiente debido a que el acido para lixiviar es consumido por la calcita.

Caliza

Es parte del modelo específico del yacimiento.

Es otra variable que gobierna el comportamiento

fisicomecánico de la roca

Textura: Interesa tanto la fábrica (relación que existe entre los distintos minerales) y el tamaño tanto en forma cualitativa como cuantitativa, tamaño referido al máximo, mínimo y moda.

Es parte del modelo del yacimiento

Define el procesamiento de chancado y molienda

Principal variable que controla el comportamiento fisicomecánico de las rocas, ejemplo si existe un sector de andesita y otro de diorita, entonces se puede saber a priori que se requerirá mayor cantidad de explosivos en la zona de andesita, dado que posee una mayor superficie de contacto al ser andesita una roca afanítica.

Andesita Diorita

Alteración: Son todas las modificaciones

mineralógicas que se producen en el

yacimiento, fundamentalmente por soluciones

acuosas calientes; minerales primarios de roca

se transforman,

Modifica el comportamiento físico-mecánico.

Es parte del modelo geológico del yacimiento.

Afecta los procesos mineros

Efectos de las alteraciones

Las características de una alteración Arcillica

(caolín)

Las arcillas son filosilicatos de aluminio hidratados,

con lo que tienen una capacidad de intercambio

cationico, laminas planas hexagonales y pueden

flotar muy fácilmente, las arcilla se hinchan con el

agua dado su capacidad de poder absorber esta,

con agua se ponen más plásticas, las arcillas son

hidrófilas, con lo que sin agua las arcillas son

frágiles y con esta tienen comportamiento dúctil,

pueden ser lubricantes.

Los problemas que pueden generar la alteración Arcillica, son:

Si existen muchas arcillas en una mina subterránea entonces se produce barro, con lo que se atascan los barrenos y perforación se demora más tiempo, por lo que se deben hacer tiros más cortos como solución.

Filosilicatos: Afecta la flotación dado que flotan con mucha facilidad, formando lamas y bajan las leyes de los concentrados (Obs. Todos los minerales con estructuras en capas flotan fácilmente)

Comportamiento plástico y dúctil a la deformación:

Afecta la perforación y tronadura, se necesita:

- Mayor energía, más explosivos para quebrar la roca con presencia de arcilla y agua (subterráneo),

- En un rajo la perforación es en seco no así en subterráneo. El fracturamiento es dominado por las siguientes variables: la temperatura, con lo que hace más dúctiles los materiales, la presión, dado se necesita mayor esfuerzo para quebrar el material y el tiempo.

Afecta la estabilidad de labores:

Las arcilla se comportan como lubricantes,

contribuye a la producción de planchones, un

ejemplo de esto es el yacimiento el romeral, el

rajo tiene una falla de arcilla, en donde a través

de esta se deslizo alrededor de 300 millones de

toneladas de materia y cubrió un gran sector del

rajo.

El Romeral

Afecta el chancado, las arcillas húmedas se pegan a las paredes de los equipos y disminuye la capacidad de chancado.

Molienda: independiente si es de barra o bolas, una película de arcilla se pegan a las bolas, entonces el tiempo de residencia del materia a reducir es mucho más largo con lo que implica mayor gasto de dinero.

Carguío y transporte; las arcillas se pegan en las paredes de cualquier equipo y disminuye la capacidad, entonces se debe realizar un lavado con agua a presión para lavar y despejar las paredes y recuperar la capacidad.

Afecta la flotación: la arcilla entorno a las partículas se forma una película de esta, con lo que todas las partículas flotan y ningún colector logra actuar, con lo que se debe agregar depresores y ampliar el circuito de flotación al agregar una etapa adicional.

Lixiviación: las arcillas al ser impermeables en la pilas de lixiviación, dado que la solución arrastra a la arcilla y se va a formar una capa impermeable, con lo que se deben hacer pilas más pequeñas y en mayor extensión.

Saber de qué tipo de alteración y la cantidad

que representa esta alteración es necesario

para todos los procesos mineros, dado que no

es lo mismo tener una alteración Arcillica entre

2-3% que tener un 20-30%, siendo necesario

tomar la precauciones pertinentes e incluirlas

en la planificación estratégica de la mina.

Alteración Silícica

Cuenta con los siguientes problemas:

Perforación: roca con mayor cantidad de sílice, se demora aun mas en perforar con lo que se produce un mayor gasto de aceros de perforación por su abrasividad.

Diseño subterráneo, no se puede realizar un método de block caving, ya que existe una gran cantidad de energía libre de Gibbs, ejemplo en andina, se realizo un block caving pero con alteración turmalínica, que está bajo el mismo concepto que la alteración silícica, donde la mecánica de quiebre fue deficiente.

Tronadura: Se necesita mayor cantidad de explosivo y aplicar retardos, ya que este tiene mayor energía libre de Gibbs.

Estabilidad de labores: dentro de labores subterráneas la sílice rellena todas los espacios libres y poros, entonces aumenta su contacto y superficie de contacto, con lo que aumenta la energía libre de Gibbs, entonces las labores son más estables, se necesita menor fortificación, por ejemplo se realizan plantas dentro de las labores subterráneas, etc.

Contaminación por sílice en suspensión, con lo

que se puede causar silicosis a los

trabajadores.

Chancado y molienda: si existe una gran

alteración silícica, esta será muy abrasiva, con

lo que va a existir un mayor desgaste de

paredes, bolas y barras, dentro de la molienda

Sag o autógena no se puede realizar si la roca

presenta esta alteración.

Continuamos con estructuras

geológicas la próxima clase…