PROCESOS DE EXTRACCION DE MINERALES PIM4101
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO 1.1.1 ASPECTOS GENERALES
Cuando los yacimientos presentan una forma regular y están en la superficie o cerca de ésta, se emplea el proceso de extracción a rajo abierto, de manera que el material estéril que lo cubre sea retirado a un costo tal que pueda ser absorbido por la explotación de la porción mineralizada. Este sistema permite utilizar maquinaria de grandes dimensiones, ya que el espacio no está restringido como en el caso de las minas subterráneas, aunque su operación puede estar limitada por el clima, como es el caso de las minas ubicadas en la alta cordillera. La elección del método de explotación de un yacimiento depende principalmente de una decisión económica y ambiental, considerando inversiones, costos y beneficios del proyecto a explotar, los cuales están directamente relacionados con los siguientes factores propios del yacimiento:
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO • Tipo de mineral.
• Ubicación. • Tamaño. • Forma. • Topografía superficial. • Profundidad del cuerpo mineral.
• Complejidad, calidad y distribución de la mineralización. • Características del macizo rocoso.
• Calidad de la información de reservas. • Inversiones asociadas.
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO Por otro lado, la elección considera también las políticas, necesidades y recursos que disponga la empresa interesada en realizar la explotación. En Chile los recursos minerales de cobre y otros metales se encuentran normalmente en forma de diversas especies mineralógicas, en yacimientos que según su composición química se clasifican generalmente en minerales oxidados y sulfurados compuestos por minerales primarios y secundarios. La mayoría de los yacimientos están constituidos por variados tipos de minerales. Hoy día el desarrollo de la tecnología en el procesamiento de minerales permite llegar a costos de explotación muy rentables, especialmente en el caso de los minerales oxidados y sulfurados secundarios.
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO En el caso de los yacimientos de tipo mixto, el recurso oxidado se encuentra a nivel más superficial que el sulfurado, por causa de la lenta acción del oxígeno atmosférico. Los equipos actualmente utilizados en la gran minería a cielo abierto son de grandes dimensiones y capacidades. Es normal encontrar palas gigantes que con su balde pueden extraer hasta 80 a 100 toneladas de mineral en cada operación de carguío a los camiones tolva con capacidad de carga superior a las 300 ton. En el proceso de extracción, el mineral se obtiene en toda la gama de tamaños de roca, llegando a tamaños máximos por sobre un metro, razón por la cual el mineral debe ser fragmentado hasta tamaños adecuados a cada sistema de tratamiento posterior.
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO En algunos casos se extrae el cobre de antiguos botaderos de minas que aún tienen una ley de metal explotable, esto como consecuencia de los métodos de extracción ineficientes utilizados en el pasado. El objetivo del proceso de extracción es sacar la porción mineralizada desde el macizo rocoso de la mina, que puede ser a rajo abierto, subterránea o la combinación de ambos, y enviarla a la planta de procesamiento, en forma eficiente, segura y ambientalmente realizable, para ser sometida al proceso de obtención del metal principal contenido y sus subproductos. Para ello debe fragmentarse la roca, de manera que pueda ser removida de su posición original, y luego ser cargada y transportada a sectores de acopio fuera de la mina a una granulometría manejable para los procesos siguientes.
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO Recuperaciones metalúrgicas
Obtenida la información se pasa a la etapa de diseño, en la que se obtendrán los límites económicos de la explotación del llamado pit final (rajo final). Además, en esta etapa se podrán agregar los límites de las distintas etapas de la explotación, llamadas fases, las cuales definen la secuencia de explotación del yacimiento. Disponiendo de los límites económicos del rajo final y las fases de explotación, se debe definir la forma como se van a extraer las reservas, lo que corresponde a la etapa de planificación de la explotación. Esta planificación consta de tres etapas paralelas, donde cada una define las actividades de explotación para períodos de tiempo distintos, denominadas planificación de corto, mediano y largo plazo.
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO Recuperaciones metalúrgicas
La planificación minera entrega las bases para asegurar que la operación sea eficiente y confiable en todas sus operaciones con criterios de mínimo costo o máximo beneficio. Para esto se define la porción del yacimiento que se explotará de acuerdo con la “ley de corte”, que es una relación entre la ley del mineral y lo que cuesta procesar este mineral según sus características metalúrgicas. De esta forma, se asegura un beneficio económico. En la operación de una mina intervienen varios equipos de trabajo, cuyas acciones por especialidad deben ser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena. Ley de mineral: Se refiere a la concentración de oro, cobre, plata, estaño, etc, presente en las rocas y en el material mineralizado de un yacimiento.
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO Recuperaciones metalúrgicas
La planificación minera entrega las bases para asegurar que la operación sea eficiente y confiable en todas sus operaciones con criterios de mínimo costo o máximo beneficio. Para esto se define la porción del yacimiento que se explotará de acuerdo con la “ley de corte”, que es una relación entre la ley del mineral y lo que cuesta procesar este mineral según sus características metalúrgicas. De esta forma, se asegura un beneficio económico. En la operación de una mina intervienen varios equipos de trabajo, cuyas acciones por especialidad deben ser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena. Ley de mineral: Se refiere a la concentración de oro, cobre, plata, estaño, etc, presente en las rocas y en el material mineralizado de un yacimiento.
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO Estos equipos son:
Geología: entrega la información de las características físicas, químicas y mineralógicas del material a extraer. Planificación: elabora el plan minero, considerando todas las variables de geología, operación, mantención, costos y plazos que intervienen en él. Operaciones: realiza el movimiento del material en la mina a través de las operaciones de perforación, tronadura y carguío y transporte.
Mantención: debe velar por la disponibilidad electromecánica de todos los equipos que participan y que son perforadoras, palas, camiones, equipos auxiliares, etc.
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO Administración: proporciona el apoyo en manejo de recursos humanos, adquisiciones, contratos, etc. Otros: participan también asesores en materias de seguridad, medio ambiente y calidad, para lograr el cumplimiento de las normas y orientaciones correspondientes a un trabajo seguro, limpio y de calidad. El material que contiene una ley inferior a la ley de corte, es considerado estéril si no contiene metales y considerado mineral de baja ley si tiene algo de metales recuperables a través de otro procedimiento. La extracción del mineral, del estéril y del mineral de baja ley se realiza siempre siguiendo una secuencia de las siguientes operaciones unitarias: • Perforación. • Tronadura. • Carguío. • Transporte.
1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO
Apoyados por : • Exploraciones paralelas a la operación. • Sistemas de manejo de materiales. • Servicios de apoyo. El producto principal de este proceso es la entrega de mineral para ser procesado en la planta de beneficio.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Aspectos generales
En general, se define como proceso productivo la actividad o conjunto de actividades sobre las cuales interactúan diversos factores externos e internos que permitirán obtener resultados o productos. Para el caso de las operaciones en una mina, se definirá como procesos productivos todas las operaciones mineras que arrojen como resultado un producto físico o información. El objetivo final de una mina a cielo abierto es obtener un producto en cantidad y calidad definidas previamente según estudios geológicos, mineros, metalúrgicos y de mercado. Este objetivo puede ser dividido en subobjetivos, donde a cada uno de ellos podemos asociar un proceso, el cual tiene asociado un conjunto de actividades.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Aspectos generales
Se debe garantizar un ambiente de operación apto para lograr los mejores rendimientos de los equipos involucrados, tanto en la parte física (material, equipos, mantención, disponibilidad, insumos, etc.), como en la parte humana y ambiental (operadores, mantenedores, jefes de turno y otros).Cabe destacar que el principal insumo y a la vez producto de cada proceso productivo es la información, la que según su calidad y cantidad permitirá llevar a cabo los procesos productivos con el más alto potencial de éxito posible.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Esquema Proveedores - Proceso – Clientes
Un modelo de gestión usado en la minería es definir cada proceso en forma independiente, el cual cuenta con sus proveedores y clientes. Entonces, cada proceso tendrá sus entradas que serán abastecidas o entregadas por los proveedores y deberá generar sus salidas para satisfacer las necesidades de sus clientes.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Los clientes son los principales condicionantes del proceso, ya que definen las exigencias de calidad y cantidad de las salidas que un proceso entregará. Pero los proveedores también juegan un papel importante, ya que para que un proceso genere salidas de buena calidad, las entradas suministradas por los proveedores deben ser también de buena calidad. Es fundamental que para que las entradas y las salidas de un proceso sean de buena calidad debe haber un flujo permanente de información entre proveedores, clientes y el proceso. El buen rendimiento final de una operación minera dependerá de que cada proceso obtenga resultados que cumplan o superen las expectativas de sus clientes internos y/o externos.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Algunos de los factores que con mayor frecuencia estarán presentes, como entradas o salidas, en todo proceso productivo en la mina son los siguientes: Características Geomecánicas de la Roca: Las características que tengan las rocas involucradas en una explotación en particular será una información de entrada en cada proceso relacionado con la extracción, ya que condicionará las dimensiones, ángulos de talud de la mina y la secuencia de explotación. Características del Material Removido: La dureza y abrasividad de la roca influirán en el rendimiento y costos de todos y cada uno de los procesos productivos; por ejemplo, es muy diferente perforar roca dura que roca blanda, así como también las estructuras presentes influyen en la calidad de la perforación. Adicional a lo anterior existe un deterioro variado en los aceros de los baldes, tolvas y equipos de apoyo.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Planificación: La correcta planificación de la producción permitirá que el rendimiento de los equipos sea el adecuado. A su vez, la planificación como cliente requerirá información fiel de las operaciones en forma de reportes de operación, movimiento, disponibilidades, etc., para así poder proyectar a futuro los movimientos de materiales y disposición de recursos requeridos. La planificación siempre debe apuntar a los objetivos estratégicos del negocio y no a las tácticas de corto plazo.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Mantención: La mantención juega un papel fundamental en cualquier operación que involucre equipos, ya que la disponibilidad física de ellos influye directamente en el rendimiento. La disponibilidad de repuestos y asistencia técnica permitirá mejorar los índices operacionales y con ello la operación misma. Como cliente, la mantención necesita que la información generada en el proceso sea fi dedigna y que el uso de los equipos sea el adecuado. Paralelamente la mantención establecerá el programa de recambio de equipos cuya vida útil operativa de ser sobrepasada impactará en los costos de operación.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Servicios Mina: Los equipos de servicios mina deben actuar conforme a los requerimientos de operación, esto es, que se encuentren disponibles cuando se les necesite y que no interfieran negativamente con la operación. Por ejemplo, si el mantenimiento de los caminos y accesos es óptimo, o sea es una salida de buena calidad de este proceso, permitirá a los equipos productivos desarrollar mejores maniobras, mejorando sus rendimientos y disminuyendo la probabilidad de ocurrencia de accidentes, el costo en neumáticos, trasmisiones, etc.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Suministros: La disponibilidad de suministros para la operación es fundamental. La adecuada programación de las actividades permitirá definir y mantener una buena gestión en el almacenamiento de suministros de stock, con el fin de que cuando un proceso requiera alguno de ellos, siempre esté disponible (concepto de stock mínimo).
Tecnología, Equipos y Respaldo: La tecnología provee constantemente de nuevos adelantos que podrían mejorar los rendimientos de los equipos, por lo que es importante que los procesos cuenten con la flexibilidad tecnológica necesaria para conocerlos y aplicarlos. Como cliente, la tecnología y los fabricantes de equipos requieren de información para retroalimentarse, la cual se obtiene directamente de la operación. Por otro lado, la adecuada selección de equipos permitirá lograr mejoras considerables en los rendimientos y costos esperados para la operación, donde el respaldo de los distribuidores y fabricantes resulta ser esencial en cuanto a garantizar el comportamiento de los equipos y la respuesta ante imprevistos.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Costos: Los costos son los controladores del proceso, ya que son los mejores indicadores de su estado. Deberán ser evaluados según el proceso global y según los procesos parciales, es decir, el costo de un proceso puede ser alto, pero puede permitir que el costo global de la faena sea menor de lo establecido. Se debe recordar siempre que los procesos están encadenados y dependen de los resultados de los otros procesos involucrados. Por otro lado, al ser un negocio donde el precio corresponde al de un commodity la ventaja competitiva radica en el costo por unidad de producto, siendo esta última el fino y no las toneladas.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Calidad del Recurso Humano: Cuando el personal está bien entrenado, capacitado, motivado y comprometido con la operación, mejorará el rendimiento del proceso y permitirá obtener información para el mejoramiento continuo de las operaciones y del personal ligado a ellas. Una persona que se siente partícipe de la gestión y operación de la empresa se comprometerá a crecer con ella y permitirá la comunicación clara y fluida. Por esto, la entrada de cada proceso con información sobre la calidad de su personal es muy importante para la mejora continua de los resultados. Prácticas de éxito son el coaching directo y el desarrollo de planes de sucesión.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Seguridad, Salud y Medio Ambiente: La seguridad, la salud y el medio ambiente son preocupaciones permanentes en la minería, tanto como entradas y salidas de cada proceso. Además, una operación segura genera bienestar global en el personal de la mina, mejorando el rendimiento operacional en el corto, mediano y largo plazo. Hoy en día estas entidades no deben ser consideradas ajenas a la operación, ya que conforman la acción directa frente al control de pérdidas y bienestar operacional.
PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Operaciones y Funcionamiento Global: Las operaciones relacionadas y realizadas antes y después de cada proceso generan productos y resultados útiles para el proceso mismo, ya que cada proceso es parte de una cadena de información, resultados y operación global de la faena, por lo tanto dependen una de la otra. Es decir, las salidas de cada proceso afectan el funcionamiento global de la faena, por lo tanto, afectan directamente a todos y cada uno de los procesos. La operación global de la mina permitirá dar la pauta a las operaciones particulares, en el sentido de definir las estrategias con que se abordará cada una de las situaciones particulares. La idea de globalidad encierra el concepto de equipo de trabajo y no de funcionamiento individual. Por esto, antes de realizar una mejora en un proceso individual, se debe evaluar si ésta, junto a otras actividades, permitirá hacer una mejora global en la operación.