GEOMETALURGIA

Sergio Cruz Burga U.N.I. ABRIL 2013

Geometalurgia

La Geometalurgia es una disciplina que integra a las ciencias extractivas de minerales. Permite identificar y clasificar a los

minerales segn su comportamiento frente a determinado

proceso metalrgico. Se consigue con ello planificar y dirigir

ms eficientemente los procesos de valorizacin de un recurso

mineral y su explotacin, mediante la integracin de disciplinas

como la Geologa, Operaciones Mineras, Procesamiento de

minerales y Metalurgia. La geometalurgia pretende mejorar los

procesos de evaluacin de recursos econmicos y hacerlo

mucho mas efectivo en trminos tcnicos y econmicos

Geometalurgia tiene como objetivo mejorar la comprensin fundamental de la economa de los recursos.

E. Alfaro, PUCP , Pag. Web de PUCP, Diplomado Geometalurgia

La Geometalurgia es una disciplina emergente que tiene el propsito de incorporar los aspectos de planificacin integral

de la actividad minera, desde la fase de exploracin mineral,

incluyendo los planes de minado e identificando los niveles de

produccin que dependen de la dureza, moliendabilidad, la

recuperacin (funcin de la liberacin, forma y textura mineral,

etc.) y la calidad del concentrado, etc.

Metodolgicamente, se deber obtener informacin a nivel micro y macroscpico. Las variables geometalrgicas son

elementos importantsimos en el momento de determinar

costos y utilidades del proyecto minero.

Es el estudio de las causas de la respuesta metalrgica que se encuentran en la geologa y la mineraloga de la roca que

se explota.

E. Alfaro-C.Canepa diplomado PUCP

La Geometalurgia es una tcnica rentable para optimizar la produccin de mina a travs de la caracterizacin y

cuantificacin de la variabilidad del mineral.

Cuantifica la variabilidad del yacimiento a travs de los parmetros del proceso tales como la dureza mineral,

flotacin, y el impacto ambiental

La Geometalurgia es totalmente aplicable, tanto en los estudios de factibilidad como en las etapas de operacin.

Es una disciplina que integra a las ciencias extractivas de minerales. Permite identificar y clasificar a los

minerales segn su comportamiento frente a

determinado proceso metalrgico. Se consigue con ello

planificar y dirigir ms eficientemente los procesos de

valorizacin de un recurso mineral y su explotacin.

La Geometalurgia es la herramienta de Prospectiva Minero Metalrgica.

Actividad intuitiva Identificacin de indicios de mineralizacin en campo (zonas de Alteracin,

anomalas de color etc.)

PROSPECCIN

CATEO

Reconocimiento Geolgico (cartografa)

EXPLORACIN-OPERACIN

Usando Mtodos/tcnicas geolgicas, geofsicas, geoqumicas, sensores remotos, fotos areas, perforacin.

PRINCIPALES APLICACIONES

Por lo tanto se necesita integrar la informacin para definir dominios con similares caractersticas geolgicas, geoqumicas, mineralgicas y texturales, mediante la aplicacin de los estudios y anlisis de caracterizacin mineralgica

GEOMETALURGIA: Interrelacin dinmica, estructural y secuencial.

C.Canepa Arequipa 2009

OBJETIVOS

Determinar la respuesta metalrgica y su variabilidad de las diferentes unidades geolgicas.

Definir Unidades Geometalrgicas.

Desarrollar mtodos de estimacin del comportamiento metalrgico futuro y validar su uso.

Ser la base fundamental de la Planificacin Minera.

INTERACCION DEL GEOMETALURGISTA

VARIABILIDAD METALURGICA

CARACTERIZACION GEOMETALURGICA

ASOCIACION ENTRE LA GEOLOGIA Y METALURGIA

APLICACIONES IMPORTANTES

Simulacin ton/hr P80, F80, Operating $/t

Metalurgico SPI BWi Ci R-max Kcinetica

Recurso Block Id Localizacin Litologia Alteracin Grado Mineralogia

OPTIMIZACION ECONOMICA

Simulacin Recovery Grade Operating $/t

NSR $$$

Sostenibilidad geominerometalrgico, incluyen la interpretacin, anlisis, evaluacin y validacin de todos los

aspectos tcnicos que soportan el resultado de cada una de

las actividades asociadas a la cadena de valor de negocio de

la minera, de acuerdo con el progreso de la captura de los

datos tcnicos y econmicos para convertir los recursos

minerales en reservas de mineral . Es decir, la fase de

exploracin, as como las fases de perfil, la ingeniera

conceptual y bsica.

GEOMIN June 2011

Por qu es importante?

Nos proporciona un marco o Metodologa de ir sobre desarrollo de nuevos proyectos.

Nos permite aprender de las operaciones actuales / pasados.

Nos permite optimizar tcnicamente un retorno econmico del proyecto.

Geomin, June 2011

Geometalurgia en la etapa de Factibilidad

En la etapa de los estudios de factibilidad, la adecuada caracterizacin de minerales combinado con el modelamiento

espacial de caractersticas fsicas crticas del mineral en el

yacimiento, proporcionan elementos mucho ms valiosos

para establecer el diseo de planta. Esto reduce los riesgos

asociados al desarrollo de operaciones nuevas o el diseo de

ampliaciones. Identificar plenamente el cuerpo mineral

permite identificar deficiencias en los productos y encontrar

oportunidades de bajo costo y/o alto valor.

C. Canepa Diplomado Geometalurgia PUCP

El registro de la informacin visual puede

ser subjetiva y basada en la experiencia

del gelogo.

La informacin del grado de alteracin de los minerales necesitan ser cuantificados, utilizando soporte tecnolgico para generar datos

confiables para objetivos geometalrgicos.

Geometalurgia necesita datos cuantitativos

tomados de manera sistemtica de las

propiedades de la roca, el cual no

es posible obtener con el logueo visual.

Logueo Geolgico

Es una premisa fundamental de la Geometalurgia que las caractersticas geolgicas de un deposito mineral

condicionan enormemente la respuesta metalrgica, lo

cual a su vez permite definir la cantidad de reservas

aprovechables.

Por lo tanto la caracterizacin mineralgica en esta etapa es muy importante, pues nos va entregar

informacin acerca de como se encuentra el mineral en

el depsito.

Calcopirita

Calcosita

Covelina

Bornita

Digenita

Enargita

TIPOS DE SULFURO DE COBRE

Necesidad de datos cuantitativos y sistemticos de las propiedades de las rocas que no est disponible utilizando el registro visual.(prueba de

carga puntual, Wi, SPI, etc)

Aplicaciones Importantes de la Microscopa Optica Cuantitativa

Grado de liberacin de las partculas, (Libres y mixtas dobles y triples)

Tamao de grano, asociaciones.

Eficiencia en la molienda.

Determinacin de la recuperacin.

EL PROCESAMIENTO METALURGICO NO ES SOBRE ELEMENTOS QUIMICOS ES SOBRE ESPECIES MINERALES Dr. Cesar Canepa I -2005

Aplicaciones de la Mineraloga cuantitativa de procesos

La Mineraloga Cuantitativa, o Mineraloga de Procesos, se usa intensivamente para estimar la metodologa del proceso, requerimientos de tamao de molienda, necesidades de reactivos, etc., para as concluir con una evaluacin muy anticipada a las pruebas piloto necesarias.

El rol de la Mineraloga de Procesos es el de predecir la respuesta metalrgica de los materiales a procesar. La Geometalurgia entonces hace uso intensivo de la Mineraloga de Procesos, la cual se enfoca hacia el diseo de Diagramas de Flujo de Proceso.

ANALISIS MINERALGICO

A. M. CUALITATIVO A. M. CUANTITATIVO

Especies No. Part %Vol GGs cp Cusec py

GGs 4061 95.42 95.42

100

cp 27 0.63 0.63

100

Cusec 8 0.19 0.19

100

py 4 0.09 0.09

100

Parcial 4100 96.33 95.42 0.63 0.19 0.09

Especies No. Part %Vol GGs cp Cusec py

cp/py 7 0.16 0 0.139 0 0.026

0 68.857 0 1.714

GGs/Cusec 26 0.61 0.424 0 0.187 0

56.067 0 13.183 0

GGs/py 40 0.94 0.625 0 0 0.315

51.363 0 0 14.988

GGs/cp 61 1.43 1.054 0.379 0 0

59.053 9.955 0 0

GGs/cp/Cusec 4 0.09 0.061 0.021 0.012 0

46.500 8.500 0.500 0

GGs/cp/py 14 0.33 0.199 0.093 0 0.038

42.393 14.107 0 0.875

GGs/py/Cusec 3 0.07 0.047 0 0.011 0.013

48.667 0 2.833 3.333

GGs/cp/py/Cusec 1 0.02 0.016 0.004 0.001 0.002

42.000 3.000 0.500 1.000

Total 4256 100.00

97.844 1.270 0.398 0.488

2.7 4.2 4.2 5.0

96.548 1.949 0.611 0.891

98.87 61.63 53.47 29.21

GGs cp Cusec py

2.736Peso Especifico de la Muestra

Sp - Gr

% Peso

Grado de Liberacin

PARTICULAS LIBRES

PARTICULAS MIXTAS

% Volumtrico

ANALISIS MINERALGICO CUALITATIVO Y CUANTITATIVO

ANALISIS MINERALOGICO CUALITATIVO

Estudio de Procedencia de la Muestra y razn de ensayo.

Determinacin de especies y su abundancia (Mayores, Menores y Escasas)

Interpretacin general.

Interpretacin por mallas de estudio.

Conclusiones.

ANALISIS MINERALOGICO CUALITATIVO

ANALISIS MINERALOGICO CUALITATIVO

Alto contenido de piritas libres siendo una especie de abundancia mayor.

Partculas libres de calcopirita y partculas mixtas calcopirita-pirita.

Presencia de cobres secundarios: Digenita y Covelita

Asociacin de calcopirita con magnetita en forma de diseminacin.

ANALISIS MINERALOGICO CUALITATIVO

ANALISIS MODAL

Partimos con el concepto de identificacin mineralgica,

- Menas (menor proporcin)

- Gangas (mayor proporcin)

ANALISIS MINERALOGICO CUANTITATIVO

Liberacin - Conminucin

PARTCULA MINERAL

ANALISIS MINERALOGICO CUANTITATIVO

Es un cristal, o una porcin de cristal, o un agregado de cristales de una o varias especies minerales. Podemos tener dos tipos de partcula mineral: Libre y Mixta. Se considera Partcula Mineral Libre cuando su periferia no est en contacto con una o ms partculas de otras especies minerales o si, en caso de estarlo, ocupa no menos del 90% del rea total de la partcula. Se considera Partcula Mineral Mixta cuando participan dos o ms especies minerales y en las que cada una de estas ocupa no menos del 10% del rea.

A

GRADO DE LIBERACIN

ANALISIS MINERALOGICO CUANTITATIVO

Es una expresin cuantitativa de la medida en que, a un tamao dado, una determinada especie mineral se ha logrado separar de sus acompaantes originales. El grado de liberacin ser cada vez mayor conforme evaluamos poblaciones de granulometra decreciente. El estudio debe realizarse en fracciones granulomtricas con el fin de lograr poblaciones estadsticamente homogneas, para atenuar el efecto de diferencia de volumen entre las partculas presentes.

Para el clculo del anlisis modal, se requiere simplemente registrar el nmero de partculas libres de cada especie mineral y, en el caso de cada una de las partculas mixtas, el porcentaje de rea individual que ocupan los participantes

Como cada partcula mixta es considerada como una unidad, el porcentaje de cada participante se registra como fraccin de 1).

ANALISIS MINERALOGICO CUANTITATIVO

Cada una de las partculas mixtas correspondiente a un tipo determinado est definida por dos variables fundamentales para la Mineraloga de Procesos: su composicin mineralgica cuantitativa y la distribucin espacial de sus constituyentes.

La primera variable es simplemente el porcentaje en que cada especie mineral participa. sus magnitudes han sido utilizadas para los clculos del anlisis modal.

En lo que se refiere a la distribucin espacial, la caracterstica ms importante y que define el comportamiento de la partcula frente a los procesos de tratamiento metalrgico es la configuracin mineralgica de su periferia o permetro.

ANALISIS MINERALOGICO CUANTITATIVO

El concepto o idea principal de anlisis es la cuenta por puntos, realizando un anlisis secuencial de imgenes. Se debe de tener en cuenta que no se puede obtener una conclusin de presencia de un mineral especifico a partir de una sola observacin microscpica.

Se observar la forma secuencial, observndose las especies a travs de ejes verticales y horizontales de manera consecutiva. De esta forma se elabora una malla a travs de la briqueta de estudio, en donde se procura cubrir la mayor parte del rea de la superficie.

ANALISIS MINERALOGICO CUANTITATIVO

Malla de conteo modal sobre briqueta a base de resina.

Para la realizacin de clculos y obtencin de cuadros microscpicos se puede elaborar una Plantilla de Anlisis Microscpico Cuantitativo, con la cual se ahorran tiempos de clculo.

ANALISIS MINERALOGICO CUANTITATIVO

Principales mtodos de anlisis mineralgico Instrumental.

Espectrometra de Infrarojo cercano XRF

Determinacin de minerales gangas: micas, arcillas, carbonatos, cloritas, etc).

Difraccin de rayos X (aplicado a minerales que presentan estructura cristalina)

Fluorescencia de Rayos X (Anlisis de Roca Total)

Reconoce gran numero de elementos qumicos y compues-

tos, representa resultados en tiempo real, permitiendo decidir

la necesidad de muestro adicional ante resultados analticos

no concluyentes.

Aspecto muy importante a considerar por la Mineraloga de Procesos, es la comprensin de las relaciones que se dan entre mineral valioso y ganga mineral.

Microscopio electrnico de Barrido

Determina el tamao de las partculas, grado de liberacin, grado del

mineral y abundancia mineralgica, optimizando el circuito, grado de

recuperacin y mejora el rendimiento.

Sistemas analizadores de Imgenes:

MLA,

QEM-SCAN

MLA PUEDE SER UTILIZADO PARA DETERMINAR:

Mediciones mineralgicas cuantitativas.

Razn de prdidas de cobre en la cola.

Fuentes de elementos de penalizacin en concentrado.

Proporcin de cobre presente en cada uno de los minerales presentes en la

planta

Analizar flotabilidad del cobre.

Consiste en la representacin bi-tridimensional de un volumen de roca. Este puede

represented la litologa, alteracin, mineralizacin u otra caracteristica del macizo rocoso.

Es una parte fundamental en la estimacin de reservas de un depsito. El conocimiento

geolgico sobre la formacin de depsito mineral (temperatura, presin, alteraciones,

fluidos, cidos, condiciones de emplazamientos, relaciones espaciales, etc.), resulta

informacin til para liberar ms eficientemente un mineral valioso.

Logueo Geolgico

Litologa, alteracin, tipo

material, leyes, %venillas etc.

Microscopa Optica Luz Transmitida (Minerales traslucidos o gangas)

Luz Reflejada (minerales opacos)

Anlisis mineralgico Instrumental

XRF, XRD, MLA, QESCAM

MODELO GEOLOGICO

S. Canchaya 2009 PUCP

Modelo Geotcnico

Representa la respuesta del terreno durante y despues del minado (obras

de ingenierias), elaborado en base al modelo geolgico, donde se

caracterizan unidades de comportamiento similar.

Carga Puntual Resistencia en compression uniaxial.

WI Bond SPI

Geometalurgia en la etapa de Operacin

En la etapa de operacin, la Geometalurgia permite mejorar la comunicacin entre gelogos, planificadores mineros y metalurgistas. Todas las disciplinas trabajando juntas para comprender el valor del depsito y efectuar mejor la programacin de la extraccin de los diversos tipos de materiales. Con ello se reduce el riesgo e incertidumbre del control de ley, minado y procesamiento.

El conocimiento completo del yacimiento que permite definir el valor real del mineral, en trminos del producto a obtener y su costo de produccin, define por completo el plan de minado. Al identificar los tipos de material, sus asociaciones espaciales y sus variables de proceso, se mejora la planificacin de las operaciones y la produccin. Un mejor conocimiento origina menor incertidumbre y menos necesidades de modificacin de planes ante eventos inesperados.

Modelo Metalrgico

Consumo de Cal.

% Recuperacin

Pruebas de

Moliendabilidad

Ratio CuAS/CuTot

pH natural

Modelo de Geometalrgico Un bloque Geometalrgico es una porcin tridimensional de mineral de

yacimiento el cual ha sido caracterizado en cuanto sus diversas propiedades,

tanto Geolgicas como Metalrgicas. Ello permite tener el registro completo del

yacimiento de modo que el rendimiento metalrgico y su valor econmico

quedan determinados mucho antes de que el mineral ingrese a la Planta

Metalrgica.

Estos parmetros geoestadstico ( % arcillas, %recuperacin, dureza, consumo

de cal, etc.) aplicado al modelo de bloque o plan de mina ayudan en la

generacin de parmetros precisos econmicos tales como throughput,

granulometra, grado y recuperacin.

MODELO GEOTECNICO

MODELO METALURGICO

MODELO GEOLOGICO

Los retos futuros de la Geometalurgia

Mayor interaccin entre gelogos y metalurgistas.

El reto del lenguaje, gelogos y metalurgistas hablan diferentes idiomas.

Trabajamos en una industria tradicional con mucha inercia al cambio.

Tradicionalmente, la industria trabaja secuencialmente: Exploracin, pre-factibilidad, metalurgia, viabilidad, construccin.

Geologa Planeamiento Mina- Metalurgia.

Mayor comunicacin, difusin. - Oficina

- Conferencias

- Revistas, publicaciones.

- WEB

GRACIAS