UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la Universidad Peruana”
ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS
ELEMENTOS DE MINERALES Y MENAS MENAS
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MINERAL
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LOS MINERALES
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LOS MINERALES
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LOS MINERALES
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Formación de los minerales La formación de minerales es el resultado de procesos químicos y físicos que se verifican en todas las épocas geológicas y que aun continúan manifestándose. Los minerales se originan a través de tres procesos fundamentales: • magmático • metamórfico • sedimentario
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DEPOSITO MINERAL
Concentración natural anómala de sustancias minerales, útiles para la industria, que se acumulan en la corteza terrestre.
YACIMIENTO
Acumulación o concentración de minerales que se pueden explotar con beneficio económico.
MINA
Conjunto de instalaciones, infraestructura y trabajos de excavación que se efectúan en un yacimiento con el fin de explotarlo económicamente.
¿Qué es un Yacimiento minero? Es la acumulación natural de minerales rentables para su explotación. Es la acumulación natural de minerales en la corteza terrestre, en forma de uno o varios cuerpos minerales agrupados, los cuales en este estado, pueden ser objeto de extracción y explotación industriales, en la actualidad o en un futuro inmediato.
¿Qué es un Yacimiento minero?
ANTAMINA
MINA CUAJONE
Yacimientos mineros que extraen el oro en el Perú Yacimiento
minero de Yanacocha:
Productora de oro más grande en América del Sur, situada en la ciudad de Cajamarca. Yacimiento
minero de Orcopampa:
Se encuentra situado en el departamento de Arequipa, provincia de Castilla. Yacimiento
minero de Poracota:
Se encuentra en Cayrani (Arequipa). Yacimiento
minero de Parcoy:
Ubicado en el departamento de La Libertad. Yanacocha
¿Qué es una Mina? Es conjunto de labores necesarias para explotar un yacimiento. Las minas pueden ser divididas siguiendo varios criterios, si las labores se desarrollan por encima o por debajo de la superficie, dividiéndolas, respectivamente, en minas a cielo abierto y en minas subterráneas.
Qué es la mena…? Es el material con valor económico que es extraído del yacimiento y enviado a la planta de procesamiento. La calidad o “ley” del mineral es expresada según su concentración. En minas de Cobre, esto se expresa en porciento de Cobre (% Cu) En Minera Gold Fields la Cima – Cerro Corona, la ley varía entre 0.5 y 1.0 % Cu
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Qué es la ganga…?
PRINCIPALES ESTRUCTURAS MINERALIZADAS
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Los minerales pueden presentarse en los yacimientos de diferentes formas: masivos, en bandas, venillas, diseminados, stockwork, brechas, entre otros y éstos yacimientos presentan minerales característicos . A. Mineralización masiva.- Cuando la mineralización se presenta como una masa irregular sin forma definida.
Zona de oxidación de Riotinto. Se pueden observar las antiguas galerías romanas.
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B. Mineralización en vetas.- Denominada también filón mineralizado, se presenta rellenando zona(s) de fisura. Ocurren como: venillas (2 -10mm), vetillas (10 – 30 mm) y vetas propiamente dichas (>30 mm), (Mcclay, 1987).
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Mineralización en vetas Vetas son estructuras tabulares de origen hidrotermal. Entonces rellenos hidrotermales de fracturas. (Un dique es de origen magmático) Una veta refleja una estructura tectónica de expansión. El relleno se compone de minerales de origen hidrotermal. Común son las vetas de cuarzo, baritina, calcita, hematita etc. Pero las vetas ganaron su fama en yacimientos de oro, plata, cobre etc.
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C. Mineralización diseminada.- Se refiere a la mineralización que se encuentra dispersa como “puntos” en toda la roca. Ocurre de preferencia en los depósitos epitermales de oro y en los depósitos tipo pórfidos.
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CUERPOS MINERALIZADOS : son
bodies. Son depósitos irregulares.
conocidos también como ore Perforaciones diamantinas
C. Mineralización en brechas.Se refiere a la mineralización que rellena total o parcialmente la matriz de las brechas. Mucha de la mineralización en brechas ha sido introducida por fluidos hidrotermales y consecuentemente se encuentra en la masa fundamental de ésta. Muchos yacimientos ricos en brechas, son de origen variado, Ej. intersección de fallas. La brechización puede ser previa o contemporánea a la mineralización. Ocurren en: – la cresta de pliegues, – cerca de contacto con intrusivos, – en la garganta de volcanes, etc.explosiones volcánicas de alta velocidad
C. Mineralización en stockworks.- Mineralización presente en numerosas venillas y vetillas entrecruzadas o polidireccionales. Este estilo de mineralización ocurre principalmente en depósitos tipo pórfido. Por lo general, son cuerpos de dimensiones considerables, y donde el mineral se encuentra distribuido muy irregularmente.
D. Mantos: Son yacimientos de forma tabular mas o menos horizontales, que se han formado entre dos capas. Son cuerpos mineralizados o depósitos planos, estratificados, tipo capa.
Afloramiento • Lugar
donde asoma a la superficie del terreno un mineral o una masa rocosa que se encuentra en el subsuelo. del estrato de • Parte roca, veta filón o capa que sobresale del terreno o se encuentra recubierta de depósitos superficiales. • Parte de una formación o una estructura geológica que se presenta en la superficie de la Tierra.
DEFINICION DE TERMINOS CAJA Mineral que se encuentra a los costados de la veta. CAJA TECHO Mineral que se encuentra arriba de la veta. CAJA PISO Mineral que se encuentra debajo de la veta.
LABOR SUBTERRANEA Son todas las labores mineras que se realizan en una mina subterránea.
LUGAR MINERO Es el sitio o ubicación donde se desarrolla la minería.
DEFINICION DE TERMINOS LABOR MINERA Una labor minera es cualquier hueco ó acceso excavado para explotar un yacimiento. Una mina es el conjunto de todas esas labores, especialmente cuando es subterránea.
La zona de la labor en que se trabaja para su excavación se denomina frente.
TIPOS DE LABORES MINERAS Minería subterránea:
Minería superficial:
a) Labores Mineras de Acceso: • Galería principal. • Pique • Rampas
• Bancos • Bermas • Rampa
b) Labores Mineras de Preparación: • Chimenea • Coladero o by pass • Frente de explotación • Tolva subterránea • Galería secundaria c) Labores Mineras Auxiliares: • Cortadas • Chimenea de ventilación d) Labores de reconocimiento • Calicata
LABORES MINERAS SUBTERRÁNEAS
METODOS DE EXPLOTACION
LABORES MINERAS DE ACCESO A. LABORES DE DESARROLLO A)Labores Verticales - Piques - Pozos - Chimeneas - Echadero de mineral - Echadero para desmonte B) Labores Horizontales - Túnel - Galerías - Cortada - Crucero - Nivel - Cámaras
C) Labores Inclinadas - Rampas - Media Barreta - Inclinados
B. LABORES DE PREPARACIÓN PREPARACIÓN - Subniveles - Chutes o tolvas - Tajeos de Explotación - Block de Mineral
DEFINICION DE TERMINOS
Las galerías reciben distintos nombres según su función o su posición respecto a la roca a explotar. Y pueden ser: • Galería principal • Galería secundaria
DEFINICION DE TERMINOS Galería principal •
•
•
Es una labor de acceso. Una de las dimensiones es mucho menor que las otras dos. La parte superior de una galería se denomina corona, y las paredes hastiales. Es similar a un túnel de carretera o ferrocarril.
Sus funciones son: • •
• •
Labor de acceso al depósito mineral. Acceso para personal, herramientas, materiales, equipos, maquinarias y otros. Reconocer la continuidad del yacimiento. Como paso para las diversas conducciones necesarias para el funcionamiento de la mina: energía eléctrica, aire comprimido y desagüe.
Socavón La galería principal normalmente es llamada socavón, cuando la galería está situada en la ladera del monte y por encima de nivel del valle.
DEFINICION DE TERMINOS Una forma de preparación en minería subterránea tradicional, es la siguiente: 1 3 2
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1
1: Galería; 2: Chimenea; 3: Tajeo; 4: Puente; 5: Sub-nivel; 6: Tolva
CORTADA Labor casi horizontal que se realiza sobre roca y ó material estéril. Forma ángulo con la dirección del depósito mineral o galería. Es una labor semejante a la galería. Sus funciones son : 1. La de cortar o atravesar a la zona mineralizada. 2. Delimitar la potencia del depósito mineral. 3. Dar acceso directo al depósito mineral. 4. Como medio de exploración de otros mineralizados. Etc.
depósitos
DEFINICION DE TERMINOS
FRENTE • Lugar donde explotan y extraen los minerales
de interés económico. • Lugares donde se ejecutan las tareas de
avance y desarrollo de la mina
PIQUE Excavación vertical de sección limitada y que alcanza importante profundidad uniendo varios niveles. Usada para el acceso y explotación. Labores verticales que se desarrolla de arriba hacia abajo sobre roca ó material estéril. Su forma es circular o rectangular dividido en varios compartimientos. Sus Funciones son: • Sirve para el acceso de materiales, personal , equipos,
herramientas. • Para la extracción ó Izaje de mineral . • Como ducto de ventilación, etc.
DEFINICION DE TERMINOS Piques Verticales: Es una labor que tiene una inclinación superior a 45º, y que puede usarse para l a extracción de personal y mineral.
Posición del Pique respecto a la veta. Se pueden presentar las siguientes alternativas:
Pique en el pendiente
Pique Interceptando la Veta
Pique al Yacente
CX 496 SE
CX 520 SW
CX 515 NE
CX 516 NE
Pique 504 Nov - 2005 36.50 m Ejecutado
PROFUNDIZACIÓN DEL PIQUE N° 504 VETA ZORRO ROJO SE NIVEL 3240
CONSTRUCCION DEL PIQUE N° 420 VETA ZORRO ROJO NW NIVEL 3240 (CLAVO 34) MINA ANTAPITE
Nv. 3240
COTA 3250 CX 410 SE
CX 462 SW
Nv. 3190
CX 425 N
Nv. 3130
Nv. 3070
41.70 m
Nv. 3010
Ejecutado
PIQUE N° 790 NIVEL 3140 VETA REYNA Objetivo: acceder a los niveles inferiores al nivel 3140, a fin de explorar, desarrollar, preparar y explotar las reservas y recursos de las vetas Reyna, Isabel y vetas menores Karina, Celia y Karen. Reservas Eventualmente Accesibles: 87, 714 tms.
Nv. 3140 CX
Nv. 3080
Ago-2006
9.5 m (30-06-06)
Nv. 3020
CHIMENEA Labor vertical de sección limitada y desarrollada de abajo hacia arriba para unir dos labores horizontales, siguiendo el buzamiento de la veta. Sus Funciones son: • Como ducto de ventilación. • Acceso de personal, materiales, herramientas, insumos a los tajeos de explotación. • Para delimitar y cubicar los blocks mineralizados. • Van canalizados los cables eléctricos, tuberías de conducción de agua y aire comprimido, tuberías de relleno hidráulico ,etc. • Como camino, izaje y buzones.
RAMPAS Son Labores Inclinadas desarrolladas sobre roca o material estéril, son de secciones grandes, considerable pendiente (12%) a fin de ganar longitud y altura . La rampa une dos ó más labores horizontales ó niveles de diferentes cotas. Sus Funciones son: 1. Labor de accesos de equipos y maquinarias pesadas sobre llantas a interior Mina desde la superficie o entre los niveles. 2. Permite la extracción del mineral por medios rápidos y flexibles con equipos de bajo perfil. 3. Permite el acceso de personal , materiales, insumos y herramientas ,etc.
RAMPAS
ECHADEROS MINERAL Y DESMONTE ECHADERO DE DESMONTE Espacio parecido a una chimenea en el cual se bota el desmonte. ECHADERO DE MINERAL Espacio parecido a la chimenea que se prepara en los tajeos, en veta angosta o de bajo tonelaje; de lo contrario se hace un espacio grande; tiene poca duración, g e n e r a l m e n t e e s d e a r r i b a h a c i a ab a j o y, en medio de la labor, sirve para extraer el mineral de un tajeo a un nivel principal. Se les llama también Ore pass.
ECHADEROS DE MINERAL Y DESMONTE
CHUTE O TOLVA SUBTERRÁNEA 1. Apertura subterránea en el fondo de un frente de explotación por donde se conduce el material extraído. En su parte inferior posee una estructura, generalmente de madera, y equipada con una puerta por la cual el material es evacuado o cargado en los coches, vagones y otros medios de transporte. 2. Canal o clavada subterránea, o canal inclinado con origen en superficie, a través del cual cae, por gravedad, el material de mena.
PUENTES Es una porción de madera, roca estéril o mineral que se deja al pie del tajeo, como seguridad y sostenimiento natural. Sus dimensiones están en función de las longitudes de los blocks; competencia de la roca, buzamiento de la veta y el método de explotación a emplearse.
CALICATAS Y TRINCHERAS Es una zanja que se hace perpendicular al rumbo de la veta. Tiene poca profundidad porque su finalidad es simplemente descubrir el afloramiento en una forma mas clara, para ello no se requiere usar explosivos ni equipos de exploración.
VETA
CALICATAS
LABORES DE MINERIA SUPERFICIAL Las labores características de este sistema de explotación son los: Bancos Bermas Rampa
BANCOS Es el modulo o escalón comprendido entre dos niveles que constituyen la rebanada que se explota de estéril o mineral, y que es objeto de excavación desde un punto del espacio hasta una posición final preestablecida.
BERMAS MUROS DE SEGURIDAD Es la franja de la cara horizontal de un banco, como un borde , que se deja especialmente para detener los derrames de material que se puedan producir al interior del rajo. Su ancho varía entre 8 y 12m. Las bermas deben tener un ancho tal que permita que se crucen dos camiones y el movimiento de las máquinas de carguío. o
RAMPA Es el camino en pendiente que permite el tránsito de equipos desde la superficie a los diferentes bancos en extracción. Tiene un ancho útil de 25 m, de manera de permitir la circulación segura de camiones de gran tonelaje en ambos sentidos.
LEY DE MINERAL
Es el contenido metálico de un determinado elemento en el mineral, expresado en diferentes formas como : % , g/TM, Oz/TM, ppm ,etc. Cu, Pb, Zn, Fe, se expresa en %. Au, Ag : se expresa en g/TM, oz/TM, ppm
LEY DE MINA • Es la ley del mineral producido en la explotación de
la mina. • Es la ley que sale de las labores mineras. • La ley de mina es menor que la ley de cubicación de un block de mineral.
LEY DE CABEZA • Es la ley del mineral que viene de la mina y entra a la
planta. Es diferente a la ley de mina .
LEY DE CONCENTRADO • Es la ley del mineral útil que sale del circuito o de
las celdas de flotación.
LEY DE RELAVE • Es la ley del desperdicio que se va al relave.
Metal
Unidad
Baja
Media
Alta
Cobre Zinc Fierro Oro Plata Platino
% % % g/t g/t g/t
0,3 – 0,7 2,0 – 4,0 30 – 40 1 – 4 30 – 70 1 – 3
0,7 – 2,0 4,0 – 6,0 40 – 55 4 – 6 70 – 300 3 – 6
> 2,0 > 6,0 > 55 >6 > 300 >6
LEYES COMERCIALES PROMEDIO DE MENAS
Húmedad. La definición de húmedad se utiliza cuando en la muestra la proporción de agua es pequeña, tal como ocurre por ejemplo, con un mineral que llega a la planta, o un concentrado de planta después de una etapa de filtrado. Húmedad (%) x 100
=
Peso muestra seca Peso muestra
húmeda Por ejemplo, cuando se tiene un embarque de 10 toneladas de concentrado con un 10 % de Humedad, se está transportando 1 tonelada de agua y 9 toneladas de mineral.
Húmedad = 1 x 100 = 10 10
EJERCICIOS
1. SE TIE TIENE NE QUE QUE PRO PROCE CESA SAR R 125 125 TMH TMH DE MINE MINERA RAL L AURIFERO CON UNA HUMEDAD DE 5 %, UNA LEY DE Au: 15 g/TM Y UNA RECUPERACION DEL 80 %. ¿CALCULAR LA CANTIDAD DE ORO EN ONZAS? 2. SE TIENE QUE PROCESAR 800 TMH DE MINERAL DE COBRE CON UNA HUMEDAD DE 3 %, UNA LEY DE Cu: 3 % Y UNA RECUPERACION DEL 75 %. ¿CALCULAR LA CANTIDAD DE COBRE EN KILOS QUE SE RECUPERA? 3. SE TIENE QUE PROCESAR 255 TMH DE MINERAL ARGENTIFEROCON UNA HUMEDAD DE 2 %, UNA LEY DE Ag: 50 g/TM Y UNA RECUPERACION RECUPERACION DEL 60 %. ¿CALCULAR LA CANTIDAD DE PLATA EN ONZAS QUE SE RECUPERA?
EJERCICIO 4 Se tiene que procesar 800 TMH de mineral constituido por calcopirita y bornita con presencia de plata, con una húmedad del 2 %. Los resultados del análisis de cabeza son: Cu: 6.5 %, Ag: 9 oz/tm. Respectivamente ¿calcular la cantidad de cobre c obre en kilos y plata en onzas que se podría recuperar? Considerar para la recuperación del Cu y Ag, 90 y 95 % respectivamente.
¿PREGUNTAS?
