Geometalurgia

Kevin Shinder Jesus Colque EscobedoUniversidad Nacional de San Agustín

RESUMEN: La geometalurgia es la disciplina que integra básicamente a la geología y metalurgia extractiva, ocupándose de clasificar los minerales dentro de un yacimiento según deba ser su comportamiento frente a un tratamiento metalúrgico y la distribución de estos parámetros a lo largo de un yacimiento usando técnicas geoestadísticamente aceptadas para soportar el proceso de modelamiento metalúrgico.

PALABRAS CLAVE: Geometalurgia, Geoestadistica, Geología, Metalúrgica Extractiva.

Abstract: geometallurgy is the discipline that basically integrates geology and extractive metallurgy , dealing sort minerals within un according site should be do behavior towards un metallurgical treatment and the distribution of these parameters over un site using techniques geo-statistically accepted para withstand metallurgical process modeling.

Key Word: Geometallurgy, geostatistics, Geology, Extractive Metallurgy.

Email: Shinder_13@hotmail.comWordpress: Shinder13

INTRODUCCIÓN

La Geometalurgia es una disciplina transversal dentro de las actividades mineras, que tiene el objetivo de sistematizar varias de las complejidades asociadas a la determinación del valor del recurso y consecuentemente su explotación económicamente favorable. Al integrar la Geología, Operaciones Mineras, Procesamiento de Minerales y Metalurgia, la Geometalurgia pretende mejorar el proceso de evaluación de los recursos económicos y hacerla mucho más efectiva en términos técnicos y económicos. Además, la Geometalurgia es totalmente aplicable, tanto en los estudios de factibilidad como en las etapas de operación.

La aplicación efectiva de la Geometalurgia, requiere brindar la educación y capacitación adecuada en esas áreas de la ingeniería para habilitar al profesional minero en el manejo integral de esta nueva disciplina.

Permite mejorar la comunicación entre geólogos, planificadores mineros y metalurgistas. Ya que trabajando todas juntas comprendiendo el valor del deposito y efectuar mejor programación de la extracción de los diversos tipos de materiales con ello se reduce el riesgo e incertidumbre del control de ley, minado y procesamiento.

Características de Fusión

La adecuada caracterización de minerales combinado con el modelamiento espacial de características físicas criticas del mineral en el yacimiento, proporcionan elementos mucho más valiosos para establecer el diseño de la planta. Reduciendo el riesgo asociado al desarrollo de operaciones nuevas. Identificas plenamente el cuerpo mineral permite identificas deficiencias en el producto y encontrar oportunidades de bajo costo o mayor valor.La geometalurgia permite mejorar la comunicación entre geólogos, planificadores mineros y metalurgistas. Todas trabajando juntas para comprender el valor del deposito y efectuar mejor la programación de la extracción de los diversos tipos de materiales.

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Figura 1. Comunicación entra geólogos, metalurgistas y planificadores mineros

Reduciendo el riesgo e incertidumbre del control de ley, minado y procesamiento.El conocimiento completo permite definir el valor real del mineral, su producto y su costo de producción.Al identificar los tipos de material, sus asociaciones espaciales y sus variables de proceso, se mejora con la planificación de las operaciones y la producción.Un mejor conocimiento origina menor incertidumbre y menos necesidades de modificación de planes ante eventos inesperados. Se han identificado una serie de factores que necesitan concretarse para que el tratamiento geometalurgico sea efectivo.

1. Romper la barrera entre las carreras profesionales de geología, metalúrgica, y mineros ya que deben trabajar en conjunto con un objetivo en común y valorar los aportes de cada uno, ya que ninguna de estas disciplinas individualmente tiene todas las respuestas. Por lo tanto debe establecerse el concepto de comunicación multi-lingual es decir todos los profesionales involucrados deben de comunicarse y entender en términos geológicos, metalurgistas y de negocios.

2. Los equipos de proyectos deben pensar explícitamente y constantemente en términos de incertidumbre y riesgo.

3. Deben conducir a la elaboración de modelos de recuperación, los cuales pueden estar basados en pruebas de laboratorio o piloto. Es muy recomendable que las variables metalúrgicas sean medidas en la etapa de exploración y mapeo.

Bases de la geometalurgia

La importancia de la geometalurgia basa su principio en la comprensión de que las menas son combinaciones de minerales, no de elementos químicos y, puesto que todos los procesos tratan con minerales, son las características fisicoquímicas de éstos las que determinan las condiciones de un proceso de recuperación industrial. De una manera más específica, se mencionan algunas de las bases que sustentan la geometalurgia:

1. Las menas son combinaciones de minerales. Son entonces las características de éstos las que determinan las condiciones de los procesos industriales. La determinación y control de procesos basada sólo en una química general puede ser engañosa.

2. Los depósitos minerales están formados por más de un tipo de mena.

3. Los minerales de ganga son mucho más abundantes que los de mena. Estos minerales pueden determinar, por ellos mismos, condiciones de procesos de minado, quebrado, molienda, flotación, etcétera.

4. En algunas menas el metal importante ocurre en más de un mineral. Los minerales tienden a presentar diferente comportamiento durante los procesos; las recuperaciones de un elemento pueden ser diferentes para diferentes minerales. Por otra parte, es el tipo de mineral de mena recuperado el que determina por ejemplo, la ley de un concentrado que alimenta a una fundición.

5. No reconocer las aseveraciones previas, implica problemas en los procesos (i.e. baja recuperación). De donde las mezclas de menas de diferentes unidades geometalúrgicas, pueden ser la solución adecuada durante la vida de una mina.

6. El modelo geometalúrgico es el resultado del conocimiento global del depósito mineral en lo referente a su mineralogía, química, comportamiento a los procesos y recuperación. Esto significa que no deberían ocurrir sorpresas significativas durante la vida de una mina.

La mineralogía

La mineralogía es la ciencia que se ocupa de identificar minerales y estudiar sus propiedades y origen con el propósito de realizar su clasificación. El estudio de los minerales se efectúa a partir de la observación y del análisis de las rocas que constituyen muestras geológicas.

Los estudios geológicos contribuyen con las relaciones de campo incluyendo las estructuras, los eestudips geoquímicos contribuyen con la ley del mineral, la minerologia contribuye con el zonamiento y texturas de la mineralización. Las propiedades físicas particularmente la dureza, molienda y la respuesta metalúrgica definen la recuperación, mientras que los estudios geotécnicos son importantes para los objetivos medioambientales y la planificación en el sitio. Integra la información mineralógica en el proceso de planificación de un proyecto y en las pruebas metalúrgicas rutinarias, creando asi un sistema que genera información durante el proyecto minero.

Los cambios mínimos en asociaciones cobre- roca pueden afectar significativamente la eficiencia de

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molienda, el curado, la aglomeración, el consumo de ácido, la extracción de cobre, disolución de impurezas.Los grandes tipos de texturas del mineral afecta significativamente en la recuperación por flotación del mineral cobre – plomo – zinc.Los minerales de baja ley tienen una naturaleza compleja haciendo que los métodos tradicionales como la lixivialidad en cianuro y liberación de partícula no correspondan a una recuperación esperada. La mineralogía cuantitativa, o minería de procesos, se usa intensivamente para estimar la metodología del proceso, requerimientos de tamaño de molienda, necesidades de reactivos, etc. El rol de la mineralogía de procesos es el de predecir la respuesta metalúrgica de los materiales a procesar. La geometalurgia entonces hace uso intensivo de la mineralogía de procesos, la cual enfoca hacia el diseño de diagramas de flujo. Algo importante debido a que la mineralogía de procesos es la comprensión de las relaciones que se dan entre mineral valioso y ganga mineral , es evidente que los componentes de la ganga son más abundantes que el de la mena consecuentemente las interacciones entre estos 2 componentes cumple un rol importante en la metalúrgica sosteniendo métodos de proceso de minerales basados en el análisis químico y sin considerar efectivamente las interacciones mineralógicas, sostiene una condición muy vulnerable y de alto riesgo de ineficiencia.Los minerales de ganga son componentes altamente importantes al momento de evaluar aspectos críticos:

1. Consumo de energía en los procesos de reducción de tamaño.

2. Niveles de recuperación metálica.3. Consumo de reactivos.4. Permeabilidad, etc.

De esta manera se puede decidir cuál necesita más atención si la ganga o el mineral valioso. Debido a esto la geometalurgica está destinada a convertirse en una herramienta importante en el trabajo de optimizar el trabajo integro de explotación minera.

Figura 2. Cuadro de minerologia. ) ((Tecnologia Minera, s.f.)

Componentes de la Geometalurgia

1. Muestreo. 2. Pruebas de variabilidad, usando pruebas

estandarizadas de bajo costo que requieren un pequeño volumen de muestras.

3. Recolección de datos relacionados y correlaciones.

4. Adición de datos en un modelo de bloques o plan de mina.

5. Manejo geoestadístico de datos. 6. Modelamiento de procesos.

Imformacion que aporta la geometalurgia

1. Relación de especies minerales, características texturales entre ellas, y leyes .

2. Relaciones entre minerales de mena y ganga. Concentración de elementos deseables o indeseables durante un proceso.

3. Dureza del material. 4. Conocimiento de la mejor malla de liberación de

las partículas minerales. 5. Recuperación metalúrgica.6. Características de productos de desecho

(terreros y jales de plantas de beneficio, escorias y polvos de fundiciones).

7. Relaciones de la mena con el consumo de reactivos.

8. Facilidades para la perforación durante la explotación o exploración.

9. Facilidades para la fragmentación durante la explotación.

10. Características de productos de fundición.

Tecnicas de trabajo

Para la explotación y beneficio de minerales deben definirse unidades metalúrgicas que no forzosamente corresponden a los tipos litológicos o de alteración que se conocen en un yacimiento dado. La definición de una unidad geometalúrgica se debe hacer de común acuerdo entre el geólogo, el ingeniero de minas y el ingeniero metalurgista y depende del tipo de roca, de alteración, de la mineralogía de mena y ganga y de la morfología y texturas minerales. Por su importancia, una unidad geometalúrgica debe representar por lo menos un 5 o 10% del volumen de recursos económicos explotables.

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Una metodología general involucra los siguientes aspectos:

1. Cartografía geológica de detalle en el yacimiento Reconocimiento de litología, tipos y grados de alteración, tipos y grados de mineralización.

2. Descripción detallada de núcleos de barrenos de diamante.

3. Muestreo de rocas mineralizadas representativas y de tipos de mineral para compósitos (Con el objeto de definir unidades geometalúrgicas y realizar trabajo de detalle al microscopio).

4. Estudio de láminas delgadas y secciones pulidas al microscopio polarizante (Definición de las características mineralógicas, litológicas y texturales al microscopio).

5. Estudios de difracción de rayos X, principalmente método Rietveld (Composición de minerales específicos, principalmente arcillas y proporciones generales no identificadas al microscopio petrográfico).

6. Estudios al microscopio electrónico de barrido (MEB) con EDS (Energy Dispersive System) (Composición específica de los minerales y texturas a esta escala).

7. Utilización de un programa informático como MLA (Mineral Liberation Analizer) o equivalente, adaptado al MEB-EDS (Programa que permite un conteo automatizado de partículas por composición y cálculo del grado de liberación de las partículas).

8. Reconciliación entre composición química global de muestras y fracciones calculadas con base en las composiciones de los minerales específicos y la composición modal (mineralógica) de la muestra.

Figura 3. Cartografia geologica(SEGEMAR, s.f.)

Proyectos se benefician más con un enfoque Geometalúrgico.

1. Depósitos altamente variables o con zonas fuertemente demarcadas.

2. Varios depósitos cercanos que serán minados juntos.

3. Depósitos remotos o profundos que son fácilmente perforados pero no son fácilmente muestreados en volumen.

4. Proyectos que requieren nuevos enfoque metalúrgicos.

5. Proyectos de exploración de brownfields o minas potenciales y proyectos de expansión que explotan reservas nuevas, mas profundas o adyacentes.

6. Proyectos con testigos de sondeo previos significativos que están siendo re-evaluados debido a circunstancias económicas.

Entregables técnicos clavesLos entregables técnicos más importantes son:

a. Entendimiento de las relaciones entre geología, mineralogía y rendimiento metalúrgico

b. Hoja de flujo robusta que procesará efectivamente el mineral a lo largo de la vida de la mina

c. Optimización de la determinación del tamaño del equipo de planta en base a las restricciones del mineral, costos operacionales y restricciones físicas

d. Capacidad de predecir y modelar el rendimiento de planta con parámetros estadísticos conocidos. Se pueden generar recuperaciones esperadas promedio, ley, capacidad de procesamiento, P80 y valores de ley del concentrado bloque-por-bloque o anualmente.

e. Capacidad de pronosticar y reconciliar la producción mensualmente/ trimestralmente en las operaciones existentes

f. Capacidad de hacer una interfase entre los resultados del rendimiento de planta con el planeamiento de la mina para refinar la ley de corte y optimizar la producción mina-molino.

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DiscusionBeneficios de la geometalurgia

La geometalurgia reduce significativamente el impacto de incertidumbre espacial en el planeamiento de la mina, debido a que documenta la variabilidad en un depósito. Esto minimiza el riesgo del proyecto al permitir lo siguiente:

1. Documentación rigurosa del impacto geológico y mineralógico en el rendimiento metalúrgico y de molienda.

2. Diseño de planta que reconoce la variabilidad inherente al depósito.

3. Pronóstico de los parámetros de producción tales como capacidad de procesamiento de la planta, ley, recuperación, P80 y ley del concentrado trimestral o anualmente, con un intervalo de confianza estadístico.

4. Optimización del rendimiento de planta con respecto a la variabilidad del mineral.

5. Minería efectiva del mineral a lo largo de la vida de la mina.

6. Recurso de mina y rendimiento de planta optimizados.

AGRADECIMIENTOA mis padres y demás familiares ya que me brindan el apoyo, la alegría y me dan la fortaleza necesaria para seguir adelante.

A todas las personas que comparten sus investigaciones que contienen información novedosa en sitios web ya que ayuda no solo a mi si no bastante gente a saber más del tema y poder así aprender más.

REFERENCIAS

BibliografíaAlfaro, E. (s.f.). Obtenido de

http://es.scribd.com/doc/95245037/GEOMETALURGIA#scribd

lovera, D. (1999). Obtenido de revista del instituto de investigacion de la facultad de geologia: http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/geologia/v02_n3/investigaciones.htm

Mamani, P. M. (13 de mayo de 2015). slideshare. Obtenido de

http://es.slideshare.net/PedroMamaniMamani/cap-1-hidrometalurgia-fundamentos-procesos-y-aplicaciones

Ojrestre. (s.f.). unalmed . Obtenido de http://www.unalmed.edu.co/~ojrestre/Metalurgia.pdf

Perez, E. (11 de mayo de 2013). Obtenido de http://www.epistemus.uson.mx/revistas/articulos/14-GEOMETALURGIA.pdf

SEGEMAR. (s.f.). Obtenido de http://www.segemar.gov.ar/index.php/programa-de-carta-geologica/hojas-geologicas/mapas-escala-1-250000/conceptos-basicos

tecnicos universitarios. (s.f.). Obtenido de https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/tecnicos_exploracion_reconocimiento_mineralogia.asp

Tecnologia Minera. (s.f.). Obtenido de http://www.tecnologiaminera.com/tm/d/novedad.php?id=85

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