Geometalurgia en el

Contexto Peruano

Jueves Minero, IIMP

Lima, Peru

15 de setiembre del 2016

Adam Johnston & Samuel Canchaya

Que es Geometalurgia?

Geometalurgia es el uso de: • Geología • Geoestadística • Metalurgia extractiva • Planeamiento minero • Evaluación económica

Para: • Optimizar planes de producción • Asegurar proyecciones y reducir riesgo

Se usa: • En diseño de plantas nuevas • Durante operaciones

Que hay de diferente ahora?

• “Geometalurgia” empieza con minas grandes de cobre en los años 1998 a 2002, junto con: • Minas nuevas de mayor tamaño, costo y tonelaje

• Proyectos fallan por falta de estudios

• Geólogos y mineros desarrollan software con cálculos a nivel bloque.

• Pruebas metalúrgicas bajan de precio.

• Normas JORC, 43-101 piden mayor confianza.

• Plantas con equipos mayores no pueden ser optimizadas sin tener control de su alimentación.

• Nuevas tecnologías como QemSCAN, ICP, SMC, SPI entre otros

Trabajo en Equipo

Data – Lo que esperamos

FROM TO Cu, % Alt Lith Intensidad S, % RQD

0 2 0.59 ARG AND 1 4.0 40

2 4 1.44 ARG AND 1 4.6 21

4 6 1.03 ARG AND 0 0.8 3

6 8 1.53 ARG AND 3 1.4 30

8 10 0.72 ARG AND 1 1.1 60

10 12 0.45 ARG AND 1 2.8 81

12 14 1.54 KSPAR AND 2 1.4 13

14 16 0.35 KSPAR AND 0 2.3 20

16 18 1.98 KSPAR AND 0 1.4 92

18 20 1.97 KSPAR AND 1 0.1 72

20 22 0.02 KSPAR AND 2 2.0 91

22 24 1.58 KSPAR AND 0 4.3 31

24 26 1.43 ARG SKARN 0 1.1 4

26 28 0.02 MAG SKARN 1 4.8 36

28 30 0.38 MAG SKARN 0 4.5 6

30 32 0.69 MAG SKARN 1 2.2 72

32 34 1.36 MAG SKARN 3 4.0 6

34 36 1.08 MAG SKARN 1 4.9 1

36 38 0.76 MAG SKARN 2 2.3 23

38 40 1.73 MAG SKARN 0 3.2 38

Data – Lo que hay

FROM TO Cu, % Alt Lith Intensidad S, % RQD

0 2 < 0.01 ARG AND 3 por 4.6

2 4 < 0.01 ARG AND 0pct 0.0

4 6 < 0.01 ARG AND 2%

6 8 < 0.01 :( AND 2

8 10 < 0.01 :( and MUCHO

10 12 1.92 g/t :( AND 3

12 14 1.32 gpt :( AND 2

14 16 0.32 gr/TMS :( AND 1 330

16 18 1.63 :( **SK 1 -4

18 18.2 >10 :( AND 3

Tabla 2

22 24 >10 KSPAR AND NO HAY

24 26 >10 ARG ? NO HAY

26 28 >10 MAG ? NO HAY

26 28 0.67 MAG ? NO HAY

26 28 1.19 MAG ? NO HAY

26 28 1.93 MAG ? 0.001

34 36 1.24 MAG ? 3 0.6

36 38 0.75 MAG ? 2 0.2

38 40 1.62 MAG ? 1 2.9

Limpiar data

+ =

Análisis de Data

• “Feature engineering” • Conocimiento de la ciencia y

tecnología

• Componentes derivados

• “Data science” • Principal component

analysis (PCA)

• Multifactorial regression

• Descriptive statistics

• Sentido común

El depósito no tiene ninguna obligación de concordar con tu modelo de geometalurgia.

Geometalurgia en el Perú

Mega Proyecto de Cobre

Mina Antigua Polimetalico

Planta, t/d 120,000 1,000

Perforación en mineral, % 70 15

Costo de mina, $/t 2 30

Costo de planta, $/t 5 10

Frentes de producción simultaneo 2 20

Metales principales 1 3

Elementos de interés 3 8

Ancho de mineralización, m 120 0.75

Complejidad Baja Alta

Presupuesto Alta Baja

Remedios para minas pequeñas

• Mas énfasis en “Feature Engineering”, menos en geoestadística

• Identificar bien los dominios importantes

• Aprovechar al máximo la data de logeo

• Preservar intervalos mineralizados de perforaciones

• Enfocarse en fallas fatales

• Agregar mas etapas de iteración y mas detalle cuando labores lo permiten

Mediciones “Online”

• Teck Andacollo miden la dureza de mineral aprovechando la perforación por voladura

Avance de Mineralogía

• Mejoras en hardware (menos costo, mas rápido, automación)

• Mejoras en software

• Mas portátil (sin nitrógeno, mas pequeño)

• Mas competencia (mas de tres marcas)

• Mas funciones (formas, fases, búsquedas, texturas)

Hiperspectra

• FTIR, FIR, TIR, NIR, VNIR / SWIR

• Óptico

• UV

• XRD

• XRT

• XRF, µXRF

Mucha confusión con:

Mineralogía de Procesos

Geometalurgia

Unidades geológicas (UGs)

Unidades Geometalúrgicas (UGMs)

Modelo Geometalúrgico determinístico

Modelo Geometalúrgico de Bloques

Ejemplo de Modelo Geometalúrgico determinístico

1

7 6 5

4

3

2

Yeso Minerali-

zación

Tipo de

roca

Alterac. RHI Zona

GeoMet

Con

Lixiviado Volcánico Propilítica

13.8 1

Óxidos Pórfido 22.0 2

Enriquecido +

transicional

Volcánico Fílica 8.8 3

Pórfido Fílica 12.0 4

Silícea 19.6 5

Primario Brecha Potásica 14.2 6

Pórfido Potásica 18.5 7 Sin

De las UGs a las UGMs

UG1

UG2

UG3

UG4

UG6 UG7 UG5

200m

UGM1

UGM2

UGM3

UGM4

UGM6

UGM5

UGM7

200m

Compósitos = Especímenes

Los COMPÓSITOS son aún menos representativos cuando el yacimiento es más complejo!!

3 cm

Mejor trabajar con ensambles mineralógico-texturales típicos (EMTT)

3 cm

ANALISIS QUIMICO

py

cp-II cp-II

qz

ser

100µ

py cp-I

50µ

%Cu, g/t Au, %Mo, oz/t Ag, As ppp, Bi ppm, etc. Cu Secuencial: CuT, CSAc, CuSCN, CuR

Cianurabilidad: AuCN, AgCN

ANALISIS TEXTURAL

0%

20%

40%

60%

80%

100%

% e

n P

eso

881 883 894 898 901 907 910

Proyecto

% DE GANGAS EN EL NIVEL 3550Otros

Sulfatos

Carbonatos

Epídota

Turmalina

Plagioclasas

K-Feldespatos

Cloritas

Biotita

Pirofilita / Talco

Muscovita

Caolinita

Esmectitas

Cuarzo

ANALISIS FISICO - MECANICO

CARACTERIZACION GEOMETALURGICA

ANALISIS MINERALOGICO

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

% p

es

o

1 2 3 4 5 6 7

Proyecto

% DE SULFUROS NIVEL 3550

Digenita

Covelita

Calcosita/Djurleita

Molibdenita

Enargita/Tennantita

Calcopirita

Pirita

Oro de baja ley

1 cm

1 cm

20 µ

Au

2 cm

Gangas: 99.9999x % Mena: 0.0000x%

x e (1,9)

1 ppm = 1 gr/t = 0.0001%

2 cm

Tipo y densidad de Fracturamiento + RQD del MACIZO ROCOSO optimizan Voladura y Muestreo Primario

Macizo rocoso

MPa de Roca intacta: Para optimizar:

diseño, performance y gestión del

Chancado Secundario, Terciario y Molienda

Roca

intacta

La competencia mecánica (dureza)

Flotación

Lixiviación

DESCRIPTION

Extremely Weak 0.25-1

Very Weak 1-5

Weak 5-25

Medium Strong 25-50

Strong 50-100

R5-I Very Strong 100-150

R5-II Very Strong 150-200

R5-III Very Strong 200-250

Stremely Strong >250

HARDNESS - STRENGTH OF INTACT ROCK

HARDNESS

R0

R5

UCS (MPa)

R6

R1

R2

R3

R4

Ploteo de zonas de diferente competencia mecánica – Carga Puntual en MPa

Modelo Geológico de bloques

Este Norte Cota %Cu %Mo RQD Alt Lit

655600 8834567 4509 0.52 0.013 30 4 12

655675 8835772 4484 0.23 0.001 75 4 12

655750 8836977 4459 1.01 0.003 54 4 12

655825 8838182 4434 0.56 0.017 60 4 12

655900 8839387 4409 1.08 0.005 57 2 12

655975 8840592 4384 0.45 0.009 90 2 12

Litología, Tipo

de alterac., RQD,

% Cu , % Mo

Base de datos

geológica

DIAGRAMA DE FLUJO: Implementación de Modelos Geometalúrgicos

OBJETIVOS

Modelado Geo-Met

Identificación de Minerales o Fases Indeseables o

Críticas.

Obtener base de datos mínima para diseñar

pruebas metalúrgicas

Pruebas metalúrgicas: relaciones entre las

variables críticas de entrada Xi (mineralógicas)

con las de salida Yi (metalúrgicas): Yi = f (Xi)

Análisis geometalúrgico sistemático (AGMS)

de VARIABLES CRÍTICAS para construir el

Modelo Geometalúrgico de Bloques (MGMB)

INICIO

Caracterización

Geometalúrgica de los EMTT

Modelado

Metalúrgico

FASE I

FASE II

FASE III

Actualización Modificado a partir de Canchaya (2008)

Muestreo y Análisis sistemáticos para alimentar la Data Geometalúrgica

ANALISIS QUIMICO

ANALISIS MINERALOGICO Y DE INTERCRECIMIENTOS

ANALISIS MACRO-TEXTURAL “logueo geometalúrgico”, tipo y densidad de fracturamiento, EMTT,

COMPETENCIA MECÁNICA, DENSIDAD, ETC.

Rechazos

Testigos DDH

“Blast holes”

“Pulpas”

Software Analizador Automático de Imágenes Aplicado a imágenes microscópicas

Software Analizador Automático de Imágenes Aplicado a imágenes macroscópicas

DRX-Data “Bulk mineralogy”

CEC-Data “Clay mineralogy”

ANALISIS

MINERALÓGICO

SEMI - CUANTITATIVO

Espectrómetros FTNIR para análisis mineralógicos semi-cuantitativos rápidos

Minerales analizables: Carbonatos, illitas, kanditas (“caolinitas”), esmectitas (“montmorillonitas”), sulfatos, sulfuros, sulfosales, hidróxidos de Fe (limonitas), cuarzo, adularia, feldespatos, organitas, etc.

Espectrómetro FTNIR Bruker

Modelo Matrix

Ejemplo de data mineralógica obtenida con el Espectrómetro FTNIR – Bruker - Matrix

Litología, Tipo de

alterac., RQD, %

Cu , % Mo, MPa,

%ARCs, Dens.,

%prf, Cons. Ácid.

Kg/t, As ppm, etc.

Base de datos geológica

Modelo Geometalúrgico de Bloques

Este Norte Cota %Cu % Mo RQD Alt Lit MPa %ARCs Dens. % prf Ac.kg/t As

ppm Etc

655600 8834567 4509 0.52 0.013 30 4 12 33 5.5 3.29 2.50 4.50 400

655675 8835772 4484 0.23 0.001 75 4 12 56 2.3 2.63 1.80 4.80 75

655750 8836977 4459 1.01 0.003 54 4 12 124 7.6 3.02 1.70 3.70 280

655825 8838182 4434 0.56 0.017 60 4 12 156 0.6 2.98 1.20 5.20 23

655900 8839387 4409 1.08 0.005 90 2 12 250 0.5 3.33 0.50 6.50 45

Base de datos Geometalúrgica

Este Norte Cota %Cu %Mo RQD Alt Lit

655600 8834567 4509 0.52 0.013 30 4 12

655675 8835772 4484 0.23 0.001 75 4 12

655750 8836977 4459 1.01 0.003 54 4 12

655825 8838182 4434 0.56 0.017 60 4 12

655900 8839387 4409 1.08 0.005 90 2 12

Etc.

Ejemplo de Modelamiento de Arcillas 30

%ARCs

0.5

1.0

2.0

4.0

8.0

31

Modelamiento de Arcillas a partir de muestras de Blast-Holes

11 - 13 diciembre 2016

Hotel Swissôtel, Lima, Perú

www.gecamin.com/geomet