Minera Spence

ME 5703-1 Procesos y Negocios Mineros

Tarea 1: Yacimiento Spence

Alumno Alumnos: s: Diego Diego Aichel Aichelee Mar´ Mar´ıa Ignacia Igna cia Reveco Reve co Profes Pro fesor or:: Guille Guillermo rmo Ugarte Ugarte 19 - 04 - 2016

´ INDICE

2

Índice 1. Introducci´ on

3

2. Ubicaci´ on

4

3. Propiedad

5

4. Cronolog´ıa

6

5. Producci´ on anual de cobre

7

6. Geolog´ıa

8

6.1. Tipo de yacimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6.2. Minerales principales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 6.3. Reservas de cobre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 7. M´ etodo minero

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8. Procesamiento y productos finales

14

9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence

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Universidad de Chile

FCFM - Facultad de Ciencias F´ısicas y Matem´ aticas

1. Introducci´ on

1.

3

Introducci´ on

El siguiente informe tiene como objetivo principal la investigación y profundización de conocimientos del yacimiento Spence, del norte de nuestro pa´ıs. Para ello, se darán a conocer datos como su ubicación, propiedad, datos productivos, operacionales o de tratamientos de minerales y geológicos entre otros varios. Este informe ha sido creado en el contexto del curso ME5703-1 Procesos y Negocios Mineros, curso electivo de la carrera de Ingenier´ıa Civil Mecánica de la Facultad de Ciencias F´ısicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.



2. Ubicaci´ on

2.

4

Ubicaci´ on

Minera Spence se ubica en la Comuna de Sierra Gorda de la Segunda región de Antofagasta del norte de Chile, a 1700 metros sobre el nivel del mar, a un costado de la Ruta 25. Se encuentra a 50 km al sur oeste de la ciudad de Calama y a 150 km al noreste de la ciudad de Antofagasta. Se localiza en las coordenadas 22 48 S , 69 15 O. ◦

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◦

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En esta zona Predomina el clima des´ ertico. Las condiciones climáticas son de una marcada aridez y escasez de agua. Esta situación, unida a la exigua vegetación existente, define un paisaje natural conocido como el Desierto de Atacama. 1

Figura 1. Imagen satelital obtenida por Google Earth.

1

Atlas de faenas mineras, regiones de Antofagasta y Atacama, Sernageomin 2011



3. Propiedad

3.

5

Propiedad

En 1984, BHP llegó a Chile, a través de la adquisición de Utah Construction Company, que era el principal socio de la Minera Escondida. En 2000, Billiton compró Rio Algom, que ten´ıa entre sus activos Spence y Cerro Colorado; y en 2001 se produjo la fusión de BHP y Billiton. La unidad de negocios BHP Billiton Pampa norte, 100 % propiedad de BHP Billiton, está integrada por dos operaciones a rajo abierto: Compañ´ıa Minera Spence y Minera Cerro Colorado. Ambas faenas producen cátodos de alta calidad mediante el procesamiento de óxidos y sulfuros de cobre a través de lixiviación, extracción por solventes y electro-obtención.2 3 Cuadro 1: Propiedad de Minera Spence ID Provincia 201 Antofagasta

Comuna Sierra Gorda

Nombre Empresa Rut Categor´ıa Minera Spence S.A 86542100-1 Categor´ıa A

Nombre Faena Nombre Instalaci´ o n Tipo Instalación Minera Spencer S.A. Mina Mina Rajo Abierto

2 3

Pasta Cobre

Situación Activa

Reporte Avance Del Convenio De Cooperación Entre Ministerio De Energ´ıa Y Consejo Minero, Consejo Minero, 2015 Atlas de faenas mineras, regiones de Antofagasta y Atacama, Sernageomin 2011



4. Cronolog´ıa

4.

6

Cronolog´ıa En 1984, BHP compró Utah Construction Company, que era el principal socio de la Minera Escondida. En 1997, se encontraron los yacimientos de la mina Spence por la miner´ıa de R´ıo Algom. En 2000, Billiton compró Rio Algom, que ten´ıa entre sus activos Spence y Cerro Colorado. 4 En 2001, se produjo la fusión de BHP y Billiton. En 2002, se consideraba Spence un gran y atractivo proyecto con un total de 210 000 tpa de cátodos de cobre a un costo de 35 c/lb. En 2004, se anunció la aprobación del proyecto de Spence con un costo de US$990 millones. Con una capacidad de 200,000 tpa y con una vida de 19 años. Y se programó para el año 2006 la primera producción de cátodo de cobre. 5 En 2007, se inaugura oficialmente la mina Spence con un costo aproximado de US$1 billón. Es considerado uno de los proyectos más grandes de SX-EW (Extracción por solvente y Electroobtención).6 En 2014, se alcanza el peak de producción de cobre con 198.0 kt, siendo la más alta de la mina Spence.7 En 2015, por medio de la presentación de un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) ante el Servicio de Evaluación Ambiental (SEA) de la Región de Antofagasta, presenta su Proyecto Minerales primarios Minera Spence .

4

Reporte Avance Del Convenio De Cooperación Entre Ministerio De Energ´ıa Y Consejo Minero, Consejo Minero, 2015 BHP Billiton Approves Spence Copper Project, BHP Billiton, 2004 6 BHP Billiton Officially Opens The Spence Project, BHP Billiton, 2007 7 Pampa Norte Spence site tour, BHP Billiton,2012 5



5. Producci´ on anual de cobre

5.

7

Producci´ on anual de cobre

La producción para el año 2015 fue de 194.8 kilotoneladas de cátodos de cobre (194.8ktpa), y su producci´ on diaria es de 326 ktpd de material donde 70 ktpd corresponden a mineral (producto de la lixiviación) y 256 ktpd corresponden a roca estéril.89 Cuadro 2: Producción anual desde la apertura de la mina. Año 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2020

8 9

Cátodos de Cobre [kt] 129.3 164.8 162.8 178.2 166.7 161.0 170.5 198.0 194.8 191.7 179.0

IDmining, 2015 Wood Mackenzie, 2014



6. Geolog´ıa

6.

8

Geolog´ıa

6.1.

Tipo de yacimiento

El yacimiento Spence corresponde a un sistema mineralizado del tipo pórfido cupr´ıfero de edad Paleoceno (57 millones de años). Presenta un perfil de mineralización t´ıpico de depósitos porf´ıdicos; bajo una zona de mineralización oxidada de Cu, presenta un horizonte de enriquecimiento secundario de calcosina – covelina de ley promedio 1 % Cu, el cual se ha generado a partir de la exhumación de mineralizaci´ on hipógena, principalmente calcopirita. 10 Los pórfidos cupr´ıferos son yacimientos de gran tonelaje y de baja ley (0.2 a 2.0 % Cu), que se generan por el emplazamiento de un cuerpo intrusivo en la corteza en condiciones de altas temperaturas, como es el contexto de subducción en el que se encuentra gran parte de la costa Chilena, por lo que es de esperar que Spence, y la gran mayor´ıa de los yacimientos de la región presenten perfil de pórfido cupr´ıfero.

Figura 2. Vista en perspectiva de los recursos minerales de Spence al 31 de diciembre de 2011, que

muestra datos de perforación (l´ıneas verticales), y los depósitos de mineral que contienen más del 0,2 % Cu, como calcopirita.11

10 11

Luis Moreno et al., “Mineralización Hipógena del Pórfido Paleoceno Spence” BHP Billiton BHP Billiton Base Metals site tour, 2012



6.1

Tipo de yacimiento

9

Figura 3. Vista de perfil del yacimiento Spence.12

12

Luis Moreno et al., “Mineralización Hipógena del Pórfido Paleoceno Spence” BHP Billiton



6.2

6.2.

Minerales principales

10

Minerales principales

Los pórfidos cupr´ıferos del norte de Chile exhiben una zonación caracter´ıstica: una zona superior lixiviada, una zona de óxidos compuesta principalmente por atacamita, un horizonte de mineralización de súlfuros secundarios que sobreyacen a una mineralización hipógena reconocida en al menos 600 m de profundidad 13; Y tal es el caso de yacimiento Spence, el cual posee calcosina y covelina, como sulfuros secundarios; y atacamita como mineral oxidado. La lixiviación simultánea con estos dos tipos de mineral on determina el poco habitual diseño del proceso que esta minera presenta, como se explicará en la Secci´ 7: Procesamientos y productos finales .

6.3.

Reservas de cobre

Los recursos geol´ ogicos son concentraciones minerales que se identifican y estiman a través de exploraciones, reconocimientos y muestreos. Cuando estos recursos geológicos presentan un interés económico sustentado por un plan minero y con una perspectiva razonable de una eventual extracción, se denominan recursos minerales. Por su parte, las reservas representan la porción del recurso mineral medido e indicado que es económicamente extra´ıble de acuerdo a un escenario productivo, tecnológico y de sustentabilidad, inserto en un plan minero. Las reservas totales de mineral del yacimiento Spence son: ´ : 41Mt con ley de 0.68 % Cu Oxidos ´ Oxidos de baja solubilidad : 26Mt con ley de 0.73 % Cu Sulfuros supergenos : 135Mt con ley de 0.86 % Cu

13

Luis Moreno et al., “Mineralización Hipógena del Pórfido Paleoceno Spence” BHP Billiton



6.3

Reservas de cobre

11

Figura 4. Reservas de mineral de yacimiento Spence al 31 de junio del año 2015.

%Tcu: Ley de cobre total, %SCu: ley de cobre soluble.14

14

Resourcing global growth Annual Report 2015, BHP Billiton



7. M´ etodo minero

7.

12

M´ etodo minero

La mina Spence extrae el mineral con un rajo abierto convencional. La mina fue diseñada para extraer 50.000 t/d de uno u otro mineral, óxido o sulfuro en diferentes fracciones al d´ıa. El rajo tiene actualmente una superficie de 250 hect´ areas y 180 metros de profundidad. Cuadro 3: Parámetros del rajo abierto de la mina Spence (Actual) Parámetros de Diseño Valor Altura del banco 15 Berma (ancho del banco) 8 Ancho de la Rampa 35 Pendiente de la rampa 10 ´ Angulo Interbanco 45

Unidad m m m % grados

Minera Spence posee tres botaderos de estériles: 15 Botadero Norte: Con una capacidad de 883 Mton y actualmente ocupado 84 Mton. Botadero Noreste: Con una capacidad de 45,6 Mton. Botadero Este: Con una capacidad de 126 Mton y actualmente ocupado 70 Mton. Cuadro 4: Parámetros del botadero de la mina Spence (Actual) Botadero Norte Nor Este Este

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Superficie (ha) 800 104 148

Altura Final (m) Altura de Banco (m) 110 15 50 15 60 15 y 30

´ Angulos de talud Global (grados) 13 a 28 13 a 28 13 a 28

Proyecto “Minerales primarios Minera Spence”, IDMining, 2015



7. M´ etodo minero

13

Figura 5. Obras e instalaciones de Minera Spence




8.

14

Procesamiento y productos finales Los procesos involucrados en las operaciones de Spence son: Mina: La mina fue diseñada para extraer 50.000 t/d de uno u otro mineral, óxido o sulfuro en diferentes fracciones al d´ıa. La mina posee 3 perforadoras, 5 palas eléctricas, 2 cargadores frontales y 48 camiones. Chancado Primario: Minerales de óxidos y sulfuros son alimentados en campañas separadas a la unidad de chancado primario, lo que requiere estoquear el mineral por separado. Chancado Secundario y Terciario: Dependiendo de la campaña, el mineral oxidado o sulfurado se env´ıa alternadamente a una planta de chancado en 3 etapas (primario, secundario y terciario). Aglomeraci´ o n: El mineral de la campaña en cuestión, es alimentado desde un silo mediante alimentadores y correas transportadoras a tambores aglomeradores donde se acondiciona con ácido sulfúrico concentrado. El mineral aglomerado es transportado al sistema de apilamiento, a través de correas móviles y acomodadas en dos sistemas de pilas dinámicas independientes, tipo pista de carreras, para óxido como para sulfuro. Lixiviaci´ on: El proceso de lixiviación en pilas fue diseñado para tratar mineral por lixiviación con ácido sulfúrico (óxido) y lixiviación bacteriana (sulfuro). Aguas abajo de las pilas de lixiviación se encuentra el área húmeda, asociada al manejo de soluciones acuosas generadas en el sector de piscinas •

Extracción por Solvente (SX): Extracción de soluciones acuosas.

•

Electrobtención (SW):La obtención de cátodos




15

on general de operaciones de la mina Spence Figura 6. Visi´




9.

16

Proyecto: Minerales primarios Minera Spence

En julio de 2015 Spence presentó ante el Servicio de Evaluación de Impacto Ambiental (SEA) dos Estudios de Impacto Ambiental (EIA) con miras al desarrollo del proyecto Minerales Primarios (o Spence Growth Option), el cual tiene como objetivo principal extender la vida útil del yacimiento, pasando a la extracción y procesamiento de reservas de sulfuros primarios. El primer EIA contempla el desarrollo de una planta concentradora con una capacidad de procesamiento promedio de 95.000 toneladas por d´ıa, para producir concentrados de cobre y molibdeno. El EIA considera una inversión estimada de aproximadamente US$2.500 millones. El segundo EIA plantea la construcción de una planta desalinizadora de agua de mar de 800 litros por segundo, para abastecer a la concentradora. Esta planta estar´ıa ubicada cerca de la localidad de Mejillones y considera una inversión estimada de aproximadamente US$800 millones. Ambas EIA están sujetas a ajustes posteriores. El proyecto Minerales Primarios y su planta desalinizadora se encuentran en etapa de pre-factibilidad y se mantiene sujeto a la aprobación del directorio de BHP Billiton. De ser aprobados, la construcción de los proyectos podr´ıa tomar alrededor de dos a tres años.16 El proyecto contempla extender la vida útil de Minera Spence en 20 años desde el 2019. La construcción y operación de la planta concentradora tendr´ıa una capacidad nominal de tratamiento de entre 95.000 y 100.000 toneladas de mineral por d´ıa, e infraestructura asociada para producir anualmente alrededor de 835.000 toneladas de concentrado de cobre y 7.500 toneladas de concentrado de molibdeno. 17 En cuanto a producción, la mina pasar´ıa a producir diariamente de 326 ktpd de material (70 ktpd mineral (lixiviación) y 256 ktpd estéril) a 455 ktpd de material (95 ktpd mineral hipógeno y 360 ktpd estéril). La configuración final al año 2039 del rajo al y los botaderos se ver´ıan afectados, tal como se muestra en las Figuras 7 y 8, y en los Cuadros 5 y 6.

16 17

La Tercera 24/07/2015, ”Minera Spence inicia trámite ambiental para extender su vida útil” Jorge Patricio Cortés Villalobos, 2015, Extracto Estudio de Impacto Ambiental: Minerales primarios Minera Spence




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on final del rajo (año 2039) Figura 7. Configuraci´

´ de ampliación final del rajo (año 2039) Figura 8. Area Universidad de Chile



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Cuadro 5: Parámetros del rajo abierto de la mina Spence (Proyecto) Parámetros de Diseño ´ Angulo Interbanco ´ Angulo de la cara del banco Altura del banco Altura entre rampas Ancho de berma Ancho berma de desacople Ancho rampa ´ Angulo inter-rama

Valor 41-52 60 - 65 - 75 15 - 30 90 - 150 6 - 18 15 - 16 40 10

Unidad grados grados m m m m m grados

Cuadro 6: Parámetros del botadero de la mina Spence (Proyecto) Parámetro Valor Superficie 1210 Capacidad 1353 Longitud media (N-S) 6285 Cota máxima 1880 Número de niveles 4 Altura Máxima 180 Ancho Berma 50-60 ´ Angulo de inclinación 37 (angulo de reposo del material) Angulo global 26 de inclinación


Unidad ha Mt m msnm m m grados grados


Minera Spence

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