administracion de costos de conminucion en mineria metalica

Mg.Mg. Ing. Ing. FredyFredy Ponce R.Ponce R. Ayacucho, Per 24 Abril 2014

Conferencia:

57Aniversario de la Escuela de Formacin Profesional de Ingeniera de Minas

Mg.Mg. Ing. Ing. FredyFredy RiverRiver Ponce RamrezPonce RamrezEDUCACION: Ingeniera de Minas (1975-1981) UNI (Per). Post Grado en Finanzas (1997-1998) ESAN (Per). Post Grado en Proyectos de Inversin (2001-2003) UNI (Per). Quick MBA en Direccin de Empresas Mineras (2008-2009) Universidad de Antofagasta (Chile) - 1 Puesto. Magister en Direccin y Gestin de Empresas (2009-2011) Universidad de Tarapac (Chile) - 1 Puesto.ESPECIALIZACION: Economic Evaluation and Investment Decision Methods (2014) Colorado School of Mines (EEUU). Programa Internacional Gerencia Estratgica de Costos (2010) BS GRUPO - 1 Puesto. Programa Internacional Evaluacin Proyectos Mineros (2009) Universidad de Antofagasta (Chile) - 1 Puesto. Especializacin en Project Management (2005) COSTOS SAC. Tcnicas de Perforacin, Voladura y Maquinaria Minera (2000-2014) ISEE, MINEXPO, SME (EEUU).EXPERIENCIA PROFESIONAL:Actividad profesional en Per, Chile y Argentina. Posee 31 aos de experiencia profesional en Minera y Construccin. Consultor y asesor en Evaluacin Econmica, Diseo y Planeamiento de Minado, Gestin Estratgica de Costos. Expositor de 56 cursos y conferencias en diversas instituciones del pas y del extranjero. Ha participado en el desarrollo de ms de 51 proyectos de minera y construccin, entre los que destacan: Minas a Tajo Abierto: Condestable, Colquijirca, Lagunas Norte, El Abra (Chile), Antamina, Pierina, Cerro Verde. Minas Subterrneas: Condestable, Arcata, La Emboscada (Cementos Pacasmayo). Carreteras: Yanacocha, Cerro Lindo, Abra Mlaga-Quillabamba, Ingenio-Chachapoyas, Buenos Aires-Canchaque Canteras de Rocas para Presas: Tambo Ccaracocha, Melchorita, Minas El Porvenir (Milpo), Paucarcocha (El

Platanal), Coga II (Techint), Mina Selene, Mina Catalina Huanca, Canteras de Calizas: Siderperu, Yura. Ductos: Mineroducto Izcaycruz y Gasoducto Gas de Camisea. Centrales Hidroelctricas: Central Hidroelctrica Gallito Ciego, Proyecto Cheves. Tneles y Canales: Chavimochic, Pasto Grande.Actualmente Gerente General de MINEXPON, consultor en Costos de Minera y Construccin, miembro de ISEE. Coordinador del Comit Tcnico de ACOMIPE, Coordinador del Instituto de Costos para Operaciones Mineras.

ConferenciaConferencia:: ADMINISTRACION DE COSTOS EN CONMINUCION DE ADMINISTRACION DE COSTOS EN CONMINUCION DE MINERIA METALICA MINERIA METALICA

Temario:

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

DIA JUEVES 24 ABRIL 2014

33

I. PANORAMA DE LOS PROCESOS MINEROS,II. ENFOQUES DE COSTOS DE CONMINUCION EN MINERIA.III. CONMINUCION QUIMICA Y CONMINUCION MECANICA.IV. COSTOS DE CONMINUCION Y SUS IMPACTOS.V. NUEVA ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL RESPECTO DE LA

CONMINUCIONVI. CONCLUSIONES .

I.I.I.I. PANORAMA DE LOS PROCESOS MINEROSPANORAMA DE LOS PROCESOS MINEROSPANORAMA DE LOS PROCESOS MINEROSPANORAMA DE LOS PROCESOS MINEROS

Mg. Ing. Fredy Ponce R.44

Conferencia:ADMINISTRACION DE COSTOS EN CONMINUCION

DE MINERIA METALICA

Luego de la crisis a nivel mundial del 2008, los precios de metales mejoraron hasta el 2012, pero a partir del 2013 a la fecha han bajadopor complicaciones econmicas en Europa, USA, China, etc.

Asimismo, las empresas mineras en los ltimos aos incrementaron tanto sus costos de operacin (OPEX), como de capital (CAPEX).

Los elevados costos y la incertidumbre de la demanda de metales, son los retos ms inmediatos que enfrenta el sector minero mundial.

Algunas empresas mineras para contrarrestar esta situacin han paralizado operaciones que no son econmicamente viables a los precios actuales; otras, han cambiado CEOs, reducido exploraciones, personal, etc., a fin de mantener la continuidad operativa.

En el marco de costos operativos y de capital, cuidado ambiental y uso adecuado de recursos hdricos; las operaciones de conminucin son las que generan mayor demanda de recursos, y los mayores costos.

1.1. INTRODUCCIONINTRODUCCION


La administracin de costos en conminucin, representa una de las estrategias ms importantes en la reduccin de costos mineros. Por ello, debemos revisar y actualizar permanentemente este enfoque.

66

En los ltimos 3 aos, los costos mineros en el Per se han incrementado en 50% aproximadamente, debido bsicamente a:1) Inflacin Minera, por incremento de los costos en: mano de obra

(mayor demanda motivada por desarrollo de proyectos mineros, y salarios que aumentaron ms del 15% al ao), materiales (sulfato de cobre, cal, combustible, neumticos, y nitrato de amonio (base para fabricar ANFO), tambin subieron sus precios), y servicios.

2) Deficiencias en los Procesos, tales como: despilfarros, duplicidad de actividades, antigedad de maquinaria, accidentes, sobre consumo de recursos, entre otros.

3) Cada de la Ley del Mineral y a disfuncionalidades internas y externas, esta ltima en relacin a las demandas externas de los stakeholders, que incluso vienen tomando mayor protagonismo.

2. DIAGNOSTICO DE LOS COSTOS MINEROS EN EL PERU2. DIAGNOSTICO DE LOS COSTOS MINEROS EN EL PERU


4) Variacin del Tipo de Cambio, la cada del dlar estadounidense afecta los costos y utilidades de las empresas mineras, ya el 40% de los gastos operativos est expresado en moneda nacional.

2.1 COSTO OPERATIVO DE UNA MINA

ANALISIS POR NATURALEZA DE GASTO (Ley de Pareto)Produccin Anual: 3,325,000 TM-Min

1 Salarios 11,200,000 3.368 30.9% 30.9%2 Energa Elctrica 6,400,000 1.925 17.7% 48.6%3 Combustible 4,300,000 1.293 11.9% 60.4%4 Neumtico 3,150,000 0.947 8.7% 69.1%5 Nitrato de Amonio 1,256,800 0.378 3.5% 72.6%6 Sobretiempos 1,125,000 0.338 3.1% 75.7%7 Cal Viva 950,000 0.286 2.6% 78.3%8 Sulfato de Cobre 840,000 0.253 2.3% 80.6%9 Bolas de Acero 735,000 0.221 2.0% 82.6%10 Lubricante 550,000 0.165 1.5% 84.2%11 Flete de Concentrados 450,000 0.135 1.2% 85.4%12 Repuestos Equipo Mvil 334,000 0.100 0.9% 86.3%13 Repuestos Equipos Fijos 282,530 0.085 0.8% 87.1%14 Floculantes 186,000 0.056 0.5% 87.6%15 Equipos de Seguridad 133,200 0.040 0.4% 88.0%16 Otros rubros 4,356,890 1.310 12.0% 100.0%

Total Costo Operativo 36,249,420 10.902

VARIABLES Costo Anual Individual (US$)Costo Unit. ($/TM-Min)

(%) Indiv.

(%) Acum.


PERFORACION

VOLADURA CARGUIOACARREO

CHANCADO

MOLIENDAFLOTACIONESPESADOR

DESAGUADO

SECADO

ALMACENAJE CONCENTRADO

4. PROCESO GLOBAL MINERO METALURGICO

TRANSPORTEREFINERIA METAL(Producto Terminado)FUNDICION

Mg. Ing. Fredy Ponce R. 88

EXTRACCION(MINA)

PROCESAMIENTO(PLANTA)

FUNDICION REFINACION

RESULTADOS ECONOMICOS Y ANALISIS DE COSTOS DE UNA MINA METALICA


La Extraccin y Procesamiento de Minerales son un conjunto de operaciones ntimamente relacionadas entre s. Un factor importante para mantener un flujo constante de mineral desde la mina a la planta, es controlar el grado de fragmentacin, el cual requiere un gran consumo de energa

Cada proceso de tratamiento de mineral requiere de diferente grado de fragmentacin, para de esa forma extraer el material de valor (metal) de la manera ms eficiente.

La CONMINUCIN es un trmino general utilizado para designar procesos de reduccin de tamao de un material, y que puede ser aplicado sin importar el mecanismo de fractura involucrado. La importancia de las operaciones de conminucin radica especialmente por sus altos costos de operacin y de capital.

5.5. PROCESOS DE CONMINUCIONPROCESOS DE CONMINUCION


Se reconocen 2 tipos de conminucin: a)Conminucin Minera, o Qumica (con energa de explosivos), yb)Conminucin Metalrgica, o Mecnica (chancado y molienda).

PERFORACION

VOLADURA CARGUIOACARREO

CHANCADO

MOLIENDAFLOTACIONESPESADOR

DESAGUADO

SECADO

ALMACENAJE CONCENTRADO

TRANSPORTEREFINERIA METAL(Producto Terminado)FUNDICION


Energa Qumica

Energa Mecnica

Energa Mecnica

VOLADURACHANCADO

MOLIENDA

5.1 PROCESOS DE CONMINUCION EN MINERIA METALICA

II.II.II.II. ENFOQUES DE COSTOS DE ENFOQUES DE COSTOS DE ENFOQUES DE COSTOS DE ENFOQUES DE COSTOS DE CONMINUCION EN MINERIACONMINUCION EN MINERIACONMINUCION EN MINERIACONMINUCION EN MINERIA



DE MINERIA METALICA

Tradicionalmente, el proceso global de produccin en minera es clasificado dentro de 2 grupos como: Mina y Planta de Procesos.

En este enfoque, la gestin de la Mina y Planta de Procesamiento apuntan a optimizar cada proceso independientemente, en lugar de una gestin integral.

El objetivo era maximizar su produccin a un mnimo costo, cumpliendo con el presupuesto pre-establecido, y logrando que la eficiencia de cada subproceso est dentro de los objetivos de produccin, con centro de costos separados dada su supuesta independencia.

En este caso, la conminucin con voladura no era considerada como una parte integrante del proceso de agregacin de valor. Su objetivo econmico era realizar el arranque y fragmentacin del mineral con un costo mnimo (US$ / TM rota o volada).

1.1. ENFOQUE ANTERIOR OPTIMIZACION DE COSTOS MINA Y PLANTA ENFOQUE ANTERIOR OPTIMIZACION DE COSTOS MINA Y PLANTA 1.1)1.1) ENFOQUE NENFOQUE N11:: COSTOS MINA Y PLANTA POR SEPARADOCOSTOS MINA Y PLANTA POR SEPARADO



En este caso, la conminucin con chancado primario se agrega al proceso de la mina, y considera que UNA FRAGMENTACION OPTIMA" es la que permite que la operacin de minado exprese el ms bajo costo, mediante la siguiente relacin:CTMinado = CPerforacin + CVoladura + CCarguio + CTransporte + CChancado

Cperforacin = f1 (Dimetro de taladro, Burden, Espaciamiento)Cvoladura = f2 (Peso del explosivo, Precio del explosivo)CCarguio + CTransporte + CChancado = f3 (Tamao de fragmento)

Esta optimizacin est enfocada a minimizar el costo total mina, impactando hasta el chancado primario (ver figura siguiente).

Identifica el elemento de costo ms alto y trata de minimizarlo, sin considerar la mayor productividad posible de lograr en el resto de procesos de conminucin. La perforacin y voladura son los que influyen ms en los costos de los procesos subsiguientes.

Es decir falta an, una visin ms integral del negocio minero.

1.1. ENFOQUE ANTERIOR OPTIMIZACION DE COSTOS MINA Y PLANTA ENFOQUE ANTERIOR OPTIMIZACION DE COSTOS MINA Y PLANTA 1.2)1.2) ENFOQUE NENFOQUE N22:: COSTOS MINA Y CHANCADO PRIMARIOCOSTOS MINA Y CHANCADO PRIMARIO

COSTO DE MINADO VS. FRAGMENTACION CON EXPLOSIVOS ENFOQUE N 2 (Mina Chancado Primario)


Nivel de Fragmentacin

US$/TM

1515

R

e

n

d

i

m

i

e

n

t

o

R

e

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d

u

r

a

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V

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d

u

r

a

2010 2011 2012AO


INCIDENCIA DE LA PERFORACIN Y VOLADURA EN LAREDUCCION DEL COSTO MINA CHANCADO PRIMARIO

CASO: MINA DE HIERRO

ENFOQUE NENFOQUE N22: COSTOS MINA Y CHANCADO PRIMARIO: COSTOS MINA Y CHANCADO PRIMARIOC

O

S

T

O

U

N

I

T

A

R

I

O

(

U

S

$

/

T

L

S

)

VOLADURAPTIMA

MENOR COSTO MINA - MOLIENDA

PERFORACIONOPTIMA ++

1) Aplicar la Perforacin y Voladura como etapas de Cadena de Valordefiniendo la fragmentacin ptima (el cual debe ser de un tamao segn requerimiento del proceso global Mina Planta Procesos) que genere altas eficiencias en los procesos subsiguientes de carguo acarreo, chancado y molienda).


OBJETIVO FRAGMENTACION OPTIMA EN PROCESOS DE CONMINUCION

2) En este enfoque, optimizar la fragmentacin por perforacin y voladura no es buscar la TM rota ms barata (enfoque anterior), sino hallar la TM ms econmica del proceso Mina - Molienda.

1717

2.2. ENFOQUE ACTUAL DEL COSTO DE OPERACIN EN MINERIA ENFOQUE ACTUAL DEL COSTO DE OPERACIN EN MINERIA ((MINE TO MILLMINE TO MILL))

(Distribucin Porcentual de Costos)ANALISIS DE COSTOS EN LA CADENA DE VALOR DE UNA MINA

Preparacin Desarrollo Perforacin Voladura Carguo Acarreo Chancado Molienda Flotacin Etc.

Mg. Ing. Fredy Ponce R. 1818

OPERACIONES: EL ESLABON PERDIDO DE LA ESTRATEGIA EMPRESARIAL.La gerencia debe prestar atencin al grupo de actividades que concentra y es responsable del 75% de la inversin, 80% de su personal, y del 85% o ms de los costos de la empresa, y cuyo tratamiento por la alta gerencia debe ser fundamentalmente estratgico y no meramente operacional.

Wickham Skinner, Harvard University, Octubre 1979

COSTOS DE MINA Y PLANTA

79.6 %

III.III.III.III. CONMINUCION QUIMICA Y CONMINUCION QUIMICA Y CONMINUCION QUIMICA Y CONMINUCION QUIMICA Y CONMINUCION MECANICACONMINUCION MECANICACONMINUCION MECANICACONMINUCION MECANICA



DE MINERIA METALICA


1.1. CONMINUCION QUIMICA DEL MINERAL (VOLADURA)CONMINUCION QUIMICA DEL MINERAL (VOLADURA)

Se reconoce a la Voladura de Rocas como el primer proceso de Conminucin, y es la segunda operacin minera unitaria despus de la Perforacin, y su objetivo principal es el arranque y fragmentacin del macizo rocoso, segn el requerimiento del proceso global Mina - Planta,

Esta fragmentacin se produce por el desbalance de energasque debe existir entre:a) La energa fsico-qumica producida por la detonacin de una

mezcla explosiva comercial, yb)La energa de deformacin de la roca a fragmentarse.

La Voladura de Rocas sigue siendo la tcnica ms efectiva y econmica para la fragmentacin inicial de rocas y minerales.

1.11.1 FRAGMENTACION DE ROCAS CON EXPLOSIVOSFRAGMENTACION DE ROCAS CON EXPLOSIVOS

CARGA DE FONDO

TACO

CARGA DE COLUMNA

BURDEN O PIEDRA

TALADRO

CONDICIONES FUNDAMENTALES PARA UNA FRAGMENTACION DE ROCAS

1) Condiciones geolgicas.2) Cara libre.3) Burden adecuado (distancia ptima del

taladro a la cara libre).4) Relacin entre dimetro del taladro a burden.5) Relacin entre burden, altura de banco y

profundidad del taladro.6) Explosivo para generar el fisuramiento

cilndrico radial, y la consecuente rotura flexural.

7) Iniciador suficiente.8) Taco inerte.9) Confinamiento del explosivo en taladro.

FASE INICIAL: TALADRO CARGADO DE EXPLOSIVOS


Ondas de compresin viajando despus de la detonacin.

FASE 1: GENERACION DE LA ONDA DE CHOQUE(Vista en Perfil)

FASE 2: AGRIETAMIENTO POR ONDAS DE TENSION(Vista en Perfil)

SOBREPERFORACIN

Condiciones:Las ondas o fuerzas de compresin generadas en el taladro por la detonacin del explosivo, viajan hacia la cara libre. Las que escapan producen concusin y ondas ssmicas.

CARALIBRE

Condiciones:Las ondas de compresin al llegar a una atmsfera diferente (cara libre) se reflejan en sta, y regresan en forma de Ondas o Fuerzas de Tensin que agrietan y fragmentan la roca en un rango de 20 a 30 veces el dimetro de la carga explosiva.Se nota ya la expansin de los gases.

INICIADOR + DETONADOR

2121

ROTURA ADICIONAL POR DESCOSTRE


FASE 3: ROTURA POR EXPANSION(Vista en Perfil)

Los gases a alta presin se expanden rpidamente penetrando en las grietas de tensin iniciando la rotura radial y el desplazamiento de la roca.

MATERIAL DESPLAZADO

FASE 4: EXPANSION MAXIMA DE ROCA TRITURADA (ROTURA FLEXURAL)(Vista en Perfil)

Los gases presionan al cuerpo de roca entre el taladro y la cara libre, doblndola y creando planos de rotura horizontales adicionales.

FASE 5: FORMACION DE LA PILA DE ESCOMBROS(Fase Final de una Voladura Convencional)

MATERIAL TRITURADO

Los gases entran en contacto con el medio ambiente, pierden fuerza, y el material triturado cae al pie de la nueva cara libre.

2222

PARTICION DE LA ENERGIA EN UNA VOLADURA(DESCRIPCION DE LOS MECANISMOS QUE ACTUAN)

DETONACION DEL EXPLOSIVO

SU INTERACCION CON LA ROCA Y EL MEDIO AMBIENTE

ONDA DE CHOQUE: 20%

GASES A ALTA PRESION: 80%

FRAGMENTACION: 43%

GRIETAS RADIALES Y CIRCUNFERENCIALES GRIETAS POR REFLEXION

PROPAGACION DE GRIETAS

DESPLAZAMIENTO: 51%

FORMACION DE LA PILA DE ESCOMBROS

ONDA AEREA:2%

VIBRACIONES:4%

10%

5%

1%

28%

50%


2.2. CONMINUCION MECANICA DE MINERALESCONMINUCION MECANICA DE MINERALES Este proceso tiene 2 etapas: Chancado y Molienda, y se caracteriza

por su alto consumo de energa. Entre sus objetivos estn;1)Producir partculas de mineral, de tamao y forma definidos. 2)Liberar los minerales valiosos, del material de desecho (ganga), de

modo que ellos puedan ser concentrados.3)Acelerar la velocidad de reaccin en los procesos de concentracin.

CHANCADO 1 CHANCADO 2 CHANCADO 3 MOLIENDAMandbulas Cono Estndar Cono Cabeza CortaGiratorio Impacto De eje verticalImpacto Rodillos

R.O.M. 6" - 8" 1" - 2" 1/2" - 3/4" 150 - 300 um40"

1% de Mineral de Cobre

CHANCADO PRIMARIO:

1)Mandbulas2)Giratorio3) Impacto

CHANCADO SECUNDARIO:

1)Cono Estndar2) Impacto

CHANCADO TERCIARIO:

1)Cono Cabeza Corta2)De Eje Vertical3)Rodillos

MOLIENDAMINERAL ROM(De Voladura)

6 a 8 1 a 2 1/2 a 3/4 150 a 300 umROM 40

TAMAO DEL PRODUCTOROCA MINERALIZADA

ETAPAS DEL PROCESO DE CONMINUCIN MECANICA

Reduccin de tamao de partculas relativamente gruesas dejadas por el chancado, al tamao ptimo para el proceso de concentracin.

2.2 MOLIENDA

2.1 CHANCADO (O TRITURACION) Es la primera etapa de reduccin de tamaos mecnicamente. Se realiza normalmente en seco por equipos que aplican esfuerzos

a bajas velocidades sobre los trozos de mineral, los cuales se fracturan sobre superficies de acero al manganeso.

IV.IV.IV.IV. COSTOS DE CONMINUCION COSTOS DE CONMINUCION COSTOS DE CONMINUCION COSTOS DE CONMINUCION Y SUS IMPACTOSY SUS IMPACTOSY SUS IMPACTOSY SUS IMPACTOS



DE MINERIA METALICA

En la mayora de las operaciones mineras, los costos de Chancado y Molienda son los ms relevantes (del 40% al 60% del Costo Mina - Molienda).

Por eso, se debe redistribuir los costos de operaciones unitarias ms eficientes y baratas. Por ejemplo, despus de conocer la distribucin granulomtrica ms adecuada (mediante los modelos de simulacin) comenzar la optimizacin de los diseos de perforacin y voladura, de modo que esta distribucin granulomtrica optimice el desempeo de los procesos posteriores del tratamiento del mineral.

Ello podra conllevar probablemente al incremento de los costos de perforacin y voladura si es necesario.

La suma de los costos de cada operacin unitaria resulta en una curva mostrada en la siguiente figura, de donde se concluye que:


1.1. IMPACTO DE LA FRAGMENTACION EN LA RENTABILIDAD DE IMPACTO DE LA FRAGMENTACION EN LA RENTABILIDAD DE OPERACIONES MINA OPERACIONES MINA MOLIENDA MOLIENDA (MINE TO MILL)(MINE TO MILL)

GRADO DE FRAGMENTACIONGRADO DE FRAGMENTACION

GRADO DE FRAGMENTACIONGRADO DE FRAGMENTACION GRADO DE FRAGMENTACION

GRADO DE FRAGMENTACION

PERFORACION Y VOLADURA TRANSPORTE

CARGUIO CHANCADO Y MOLIENDA

IMPACTOS AMBIENTALES

GRUESA FINA

$ $

$ $$

$ TOTAL

GRUESA FINA GRUESA FINA

GRUESA FINAGRUESA FINA

GRUESA FINA

EFECTOS DEL GRADO DE FRAGMENTACION EN LOS COSTOS DE UNA OPERACIN MINA - MOLIENDA

VOLADURA

OTRAS CONSIDERACIONES: SEGURIDAD DAOS POR VOLADURA TAMAO POR VOLADURA DISEO Y PLANIFICACION MINERA CARACTERISTICAS DE LA PILA DE

ESCOMBROS, EXCAVABILIDAD CONTROL DE LEYES, DILUCION CONTROL GEOLOGICO DISPONIBILIDAD DE EQUIPOS, ETC.Mg. Ing. Fredy Ponce R.

COSTO TOTAL

Curva de Costos

Existe un grado de fragmentacin

tal, que representa un menor costo global Mina Molienda.

Teniendo en cuenta como cliente al molino SAG, se esta desarrollando el mejoramiento de fragmentacin de rocas de tal forma que incremente su tonelaje de procesamiento, hasta lograr el objetivo de 5,200 TM/hr en su rendimiento.

Malla de Perforac.

(m)

Factor Carga

(Kg/TM)Retardos

(ms) BoosterMezcla

ExplosivaTM

Molino

Antes 7 x 8 0.41 25 y 100 1 45 / 55 2,700Ahora 6 x 7.5 0.50 17 y 100 2 46 4,800


CASOCASO:: IMPACTOS DE UNA BUENA FRAGMENTACIN EN UNA MINA A IMPACTOS DE UNA BUENA FRAGMENTACIN EN UNA MINA A TAJO ABIERTOTAJO ABIERTO

Para resaltar el impacto que tiene la fragmentacin como resultado de la voladura de rocas en las operaciones unitarias de chancado y molienda, se presenta las estadsticas obtenidas en una operacin minera, a partir de la siguiente informacin de campo:a) Mineral explotado: Taconita (mineral de hierro).b) Explosivo: Heavy AN/FO (HAN/FO).c) Calor de explosin (Q3) = 850 Kcal/Kg.

Los resultados de los clculos, se muestran en la siguiente tabla.

Operacin UnitariaTamao

AlimentadoTamao

ProducidoEnerga de

IngresoCosto de Energa

(cm) (cm) (Kw-Hr/TM) (US$/TM)VoladuraChancado primarioChancado secundarioMolienda

4010.201.91

4010.201.91

0.0053

1.240.230.61

19.35

0.0870.0160.0431.350

= 20.43 1.500

2. MINIMIZACIN DEL COSTO OPERACIONAL OPTIMIZANDO LA FRAGMENTACIN POR VOLADURA

Mg. Ing. Fredy Ponce R. LA ENERGIA QUIMICA ES MAS BARATA QUE LA ENERGIA MECANICA !!

3030

Explosivos0.241%

Chancado Primario

0.231%

Chancado Secundario

0.613%

Molienda19.3595%

ENERGIA REQUERIDA (Kwh/ton)

Explosivos0.0876%

Chancado Primario

0.0161%

Chancado Secundario

0.0433%

Molienda1.3590%

COSTOS DE ENERGIA (US$/ton)

PROCESOS DE CONMINUCIONPROCESOS DE CONMINUCION


En la tabla anterior, se muestran los tamaos de alimento y producto; la energa de ingreso total calculada y el costo de cada operacin unitaria. El costo del explosivo est basado en un factor de carga de

0.33 Kg/TM disparada; y un costo del explosivo de 0.264 US$/Kg, con lo que resulta un costo de 0.087 US$/TM.

Por otro lado, el costo de la energa elctrica consumida fue calculado, y se obtuvo un promedio de 0.07 US$/Kw-Hr.

Tambin se puede deducir de la tabla, que la operacin de molienda es la que consume mayor cantidad de Kw-Hr/TM (19.35), del cual resulta un costo de energa de 1.35 US$/TM.

Por lo tanto, se puede afirmar que los resultados de una voladura con buena fragmentacin, reducirn los costos de la energa consumida en la operacin de molienda.



3232

3333

De lejos, la mayor energa consumida est en la molienda. El tamao se reduce por un factor de 360. En chancado primario, ste se reduce por un factor de cuatro, y en chancado secundario por encima de cinco veces. Evidentemente, los cambios en las voladuras que reducen requerimientos de molienda, tendr el mayor impacto en ahorro de energa.

Desde el punto de vista de consumo de energa, est claro que las voladuras que disminuyen el ndice de trabajo, producir grandes ahorros en el caso que la reduccin conduzca hasta la molienda.


1Si el tamao de alimentacin a la chancadora primaria disminuye, se requerir menos energa para fragmentar el mineral al mismo tamao.

2Una disminucin de Wi relacionadas con las macrofracturas y microfracturas dentro de los fragmentos individuales.

3Un mayor % de menor tamao que no pasa por las siguientes etapas de chancado, disminuir el % del total de toneladas chancadas.

Cambiando el Consumo de Energa


3434

Se propuso aumentar el factor de carga a 0,45 kg/ton. Nuevamente, se consideran dos etapas de chancado, y un circuito

de molienda. El mineral es del tamao 80% pasando malla 270. El Cuadro 2 ofrece los resultados de este anlisis. El mismo HANFO se usa como explosivo, y el costo de voladura se basa en el factor de carga, que es una energa muy alta.


Operacin Tamao Tasa

Reducc. Tamao

Energa Requerida

Costo de Energa Alimento Producto

cm cm Kwh/ton $/ton Explosivos 30.00 0.270 0.119 Chancado Primario 30.00 10.20 2.92 0.135 0.009 Chancado Secundario 10.20 1.91 5.34 0.428 0.030 Molienda 1.91 0.0053 360.38 13.550 0.949

Total 14.38 1.107


3535

En el ejemplo, la energa de ingreso ha disminuido en un 30%, y el costo total en un 26%. El costo en el chancado y molienda se ha reducido en un 30%. No se tiene en cuenta aqu el aumento de la produccin, menor desgaste, e incremento de fragmentos de menor tamao que no pasan por las etapas de chancado.

La actual energa de ingreso por explosivos es 0,42 kwh/ton, mientras que la ecuacin de Bond da un requerimiento de 0,27 kwh/ton. La eficiencia es de un 65 %, y representa la variabilidad del entorno del campo y de la naturaleza de transferencia de energa de la roca.

Asumiendo una mina que trata 40 millones de toneladas por ao. En el caso bsico, la mina gastar $ 60,0 millones de dlares por ao por la energa calculada en la tabla 1. Cuando el factor de carga es mayor, el gasto baja a $ 44,28 millones de dlares,


Por lo tanto se realiza un ahorro de $ 15,72 millones de dlares por ao, o de $ 0,39 por tonelada. Esta es una reduccin significativa de costos


Desde el punto de vista de la Conminucin, la voladura influye en:1) DISTRIBUCIN GRANULOMTRICA DEL MATERIAL VOLADO, es

la parte visible del resultado de una voladura y es muy importante en el desempeo de los procesos de carguo, acarreo, y chancado.

2) PREACONDICIONAMIENTO CON MICROFRACTURAS DEL MATERIAL VOLADO. Un segundo efecto de la voladura es de carcter invisible y es la generacin de meso y microfracturascon que se preacondiciona el material volado. El efecto de este fracturamiento interno es de ablandamiento de los fragmentos facilitando su ruptura. Esto tiene un importante beneficio en la productividad, consumos de energa y de acero de los equipos de conminucin.

Con estos conceptos en mente, el negocio minero debe enfocarse con una visin global de la Mina a la Planta de tal forma de maximizar los beneficios generados.


5. MODELO DE RENTABILIDAD MINA - PLANTA (Mine to Mill)


5. MODELO DE RENTABILIDAD MINA - PLANTA (Mine to Mill)

Es importante sealar que la fragmentacin que minimiza el costo global de la mina-molienda, no necesariamente representa la fragmentacin que maximice la rentabilidad de la operacin global.

V.V.V.V. NUEVA ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL NUEVA ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL NUEVA ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL NUEVA ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL RESPECTO DE LA CONMINUCIONRESPECTO DE LA CONMINUCIONRESPECTO DE LA CONMINUCIONRESPECTO DE LA CONMINUCION



DE MINERIA METALICA

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La minera es una actividad en la que se le paga por las ventas de metal producido. Las empresas han organizado tradicionalmente su estructura en torno a : Departamento de Mina y Departamento de Planta. Sus gerentes tienen otros objetivos de corto y mediano plazo que afectan al objetivo principal.

El Departamento de Mina, que excava el mineral, con un tonelaje y cantidad estimada de metal y un tamao mximo de rocas que se ajuste al ingreso a la chancadora primaria. El Departamento de Planta funciona como una fbrica dentro de la propiedad de la mina, que reduce el tamao del mineral, y extrae el metal en lo posible.

El personal de Mina y Planta, tradicionalmente son reticentes a los cambios propuestos desde fuera de sus departamentos. Por lo tanto, dos "tribus" con lderes de fuerte personalidad se ven obligadas a trabajar juntos, se renen de manera rutinaria y juegan a la poltica de fragmentacin. Estos ingredientes generan sin duda la confrontacin y la ineficiencia.

Esto se agrava si las toneladas de metal previsto no se entregan al cliente al final de mes.

2. UNA VISTA HACIA EL PASADO: DEPARTAMENTOS MINA Y PLANTA

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Cuando la presin proviene de niveles superiores sobre los costos, uno de los primeros gastos que el Departamento de Mina aplica es el de perforacin y voladura.

Una reduccin en el consumo de explosivos no detiene la actividad minera. Si el consumo de combustible se reduce, los camiones se detendrn en algn momento. Pero menos explosivos an puede volar masas rocosas, aunque disminuye la fragmentacin, el cual por lo general conduce a una menor tasa de excavacin del carguo y transporte. Pero, lo ms importante es el efecto sobre la chancadora y molino, al aumentar sus kwh/t y sus costos de mantenimiento. El aumento de los costos de la molienda es generalmente varias veces los ahorros de perforacin y voladura.

En la medida que la minera tuvo que cambiar a depsitos de mineral con bajo contenido de mineral, pas a una minera con aumento de tonelaje. Pero no se tuvo en cuenta la calidad de la fragmentacin requerida de dicho tonelaje. Los resultados son: el incremento del costo total de produccin y la reduccin de los beneficios.

2. UNA VISTA HACIA EL PASADO: DEPARTAMENTOS MINA Y PLANTA


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Algunas de las razones que enfrenta actualmente la industria de la minera:1) Disminucin de las leyes de mineral.2) Escasez de energa y altos costos de la energa.3) Falta de mano de obra calificada (mineros y metalurgistas).4) Dureza de la roca.5) Reduccin del tamao de molienda (liberacin del mineral).6) Minerales de alta ley, tambin son muy complejos.7) Acceso a agua dulce.

Los aspectos nombrados del 2) al 5) son algunos de los desafos relacionados con esta estrategia: la eficiencia energtica y de la interaccin de los seres humanos.

3. POR QU HAY UNA NECESIDAD DE CAMBIAR OTRA VEZ?

Algunas empresas han dado el primer paso de eliminar ineficiencias creando Superintendentes e Ingenieros de Fragmentacin.


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GERENTE DE MINA

GERENTE GENERAL

GERENTE DE PLANTA

PLANEAMIENTO

Y CONTROL DE

MINERAL

OPERACIONES:

Perforacin y Voladura

Carguo y Transporte

Servicios Auxiliares

MANTENIMIEN

TO:

Mecnico

Elctrico

OPERACIONES:

Chancado y Molienda

Flotacin o LX/SXEW

RelaveServicios Auxiliares (agua, etc.)

MANTENIMIEN

TO:

Mecnico

Elctrico e

Instrumentac

in

PLANEAMIENTO

Y CONTROL DE

PROCESOS

ESQUEMA ACTUAL DE LA ORGANIZACIN DE UNA EMPRESA MINERA


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GERENTE DE OPERACIONES

GERENTE GENERAL

GERENTE DE PROCESOS

OPERACIONES:

Carguo y Transporte

Servicios Auxiliares (Propietario o Contratista)

MANTENIMIEN

TO:

Mecnico

Elctrico

OPERACIONES:

Flotacin o LX/SXEW

RelaveServicios Auxiliares (agua, etc.)

MANTENIMIEN

TO:

Mecnico

Elctrico e

Instrumentac

in

ESQUEMA PROPUESTO DE LA ORGANIZACIN DE UNA EMPRESA MINERA

GERENTE DE FRAGMENTACION

SUPERINTENDENTE

FRAGMENTACION:

Perforacin y Voladura

Chancado y Molienda

DEPARTAMENTO

TECNICO:

Planeamiento de Produccin

Control de Mineral

Control de Procesos

Slo las empresas que incorporan estas innovaciones en su cultura empresarial pueden alcanzar la excelencia y estar en mejor posicin para competir en un mercado con muchos retos.

IV.IV.IV.IV. CONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONES



DE MINERIA METALICA

1) Dado que la Conminucin es el proceso ms caro de la explotacin de minerales, se la debe considerar como un todo, no dividido en departamentos que compiten.

2) En los procesos de Conminucin en minera metlica, la energa qumica (con explosivos) es ms barata que la energa mecnica (con equipos de chancado y molienda).

3) La voladura como primer proceso de la conminucin tiene un enorme impacto en el resultado global de la operacin minera, controla el resultado del carguo y transporte e influye de manera importante en la conminucin mecnica (chancado y molienda).

4) El uso de una mayor energa en la voladura (inicio del proceso de conminucin) ser a menudo menos costoso de gastar energa en los procesos posteriores (chancado y molienda).


CONCLUSIONESCONCLUSIONES

5) Las mejoras relacionadas con las voladuras en la molienda depender bsicamente del grado de microfracturacin alcanzado expresado por una disminucin en el ndice de trabajo.

6) El ahorro en costos de molienda puede ser grande, pero a veces los ahorros en otras etapas como: carguo, transporte y chancado secundario pueden ser tan grande. La reduccin de accesorios consumibles y el uso de equipos ligeros son otros factores a considerar.

7) Otra posibilidad es la oportunidad de aumentar los ingresos mediante una mayor produccin en la planta.

8) La extraccin y el procesamiento del mineral estn ntimamente ligados, sobre todo en el rea de reduccin de tamao de partculas. Pero tradicionalmente, estas dos etapas han sido vistas como entidades independientes, lo que a menudo hace que se pierdan posibles beneficios econmicos, y ahorro de energa.

9) Por lo tanto, los departamentos de minera deben ser re-agrupados en: transporte, fragmentacin y flotacin.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES


FRAGMENTACIN MECNICAFRAGMENTACIN QUIMICA

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Optimicemos el uso de la energa de los explosivos para maximizar la rentabilidad de la operacin minera.

Mg. Ing. Fredy Ponce RamrezE-mail: [email protected]: 51 1 975589453RPM: # 931393

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administracion de costos de conminucion en mineria metalica

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