PROYECTO DE INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN PLAN DE TRABAJO
1. DESC DESCRI RIPC PCIÓ IÓN N DEL DEL PROY PROYEC ECTO TO:: Este proyecto de investigación desarrollara las bases de la geometalurgia, en las que se basa para realizar el proceso de extracción minera, a nivel de la metalurgia extractiva, al igual que sistematizar varios de los conceptos de mayor complejidad en la Geología, Operaciones Mineras, Procesamiento de Minerales y Metalurgia y conseguir una explotación explotación minera favorablemente económica económica para la empresa a cargo. Las mismas que requieren de profesionales y técnicos que son muy requeridos en este campo de la metalurgia extractiva.
Es así que este proyecto busca busca incentivar incentivar en lo ingenieros ingenieros metalurgistas, metalurgistas, el uso de esta excelente herramienta multidisciplinaria y conseguir profesionales capaces de manejar y conocer conceptos que son de gran importancia para la explotación minera, minera, al igual que impulsar a profesionales a desarrollar tecnologías que sean parte de la evolución de la metalurgia, para producir material de calidad y económicamente favorable para la f utura exportación.
1.1 LA GEOMETALU GEOMETALURGIA RGIA:: UNA UNA EXCEL EXCELENTE ENTE HERRAMIE HERRAMIENTA NTA MULTIDISCIPLINARIA PARA EL DESARROLLO DE LA MINERIA 1.2 Plantea Planteamie mient ntoo del del Proble Problema ma La Geometalurgia es una herramienta utilizada en el campo de la metalurgia extractiva, que es de gran importancia para un buen desarrollo de la empresa minera, es así que este este proyec proyecto to de inv invest estiga igació ción n prop propone one en los los ingen ingenier ieros os meta metalur lurgis gistas tas desarrollar esta herramienta en su vocación profesional, ya que este cargo es requerido en empresas mineras, de igual manera que son económicamente bien remuneradas
1.3 Objetivos Generales La Geometalurgia es una disciplina transversal dentro de las actividades mineras, que tiene el objetivo de sistematizar varias de las complejidades asociadas a la determinación
del
económicamente
valor
del
favorable.
recurso
Al
y
integrar
consecuentemente
la
Geología,
su
Operaciones
explotación Mineras,
Procesamiento de Minerales y Metalurgia, la Geometalurgia pretende mejorar el proceso de evaluación de los recursos económicos y hacerla mucho más efectiva en términos técnicos y económicos. Además, la Geometalurgia es totalmente aplicable, tanto en los estudios de factibilidad como en las etapas de operación.
Es evidente, por tanto, que la aplicación efectiva de la Geometalurgia, requiere brindar la educación y capacitación adecuada en esas áreas de la ingeniería para habilitar al profesional minero en el manejo integral de esta nueva disciplina.
El objetivo general de la Geometalurgia es el de incorporar los aspectos de planificación integral de la actividad minera, desde la fase de exploración mineral, incluyendo los planes de minado e identificando los niveles de producción que dependen de la dureza, moliendabilidad, la recuperación (función de la liberación, forma y textura mineral, etc.) y la calidad del concentrado, etc. Metodológicamente, se deberá
obtener
información
a
nivel
micro
y
macroscópico.
Las
variables
geometalúrgicas son elementos importantísimos en el momento de determinar costos y utilidades de la actividad minera.
1.4 Objetivos Específicos •
Dar a conocer esta herramienta de gran importancia en la industria minero metalúrgica, hacia profesionales y técnicos en el campo
de la metalurgia
extractiva •
Incentivar y proponer el desarrollo de esta herramienta en los ingenieros metalurgistas
•
Ocupar los cargos disponibles en empresas mineras, de profesionales y técnicos en la geometalurgia
1.5 Importancia del Proyecto Este proyecto es
de vital importancia, ya que es una gran herramienta
utilizada por las empresas mineras metalúrgica, resaltando, la geometalurgia, en los siguientes aspectos:
•
Los
bancos
cada
vez
son
mas
exigentes
en
los
estudios
geometalúrgicos antes de aprobar una inversión •
Clasificación errónea de los tipos de mineral
•
Efecto de la secuencia paragenetica sobre la recuperación de minerales valiosos
•
Cultura de cuanto perdemos y no de cuanto ganamos
•
Las gangas son los principales causantes de la mayoría de problemas
•
La planificación económica no considera componentes mineralógicos
•
Los modelos geológicos y logueos no son suficientes
•
Cuantificación mineralógica y textual
•
Mayor control y capacidad para producir los pronósticos de producción
•
Es mas barato planificar que estar expuestos a emergencias
•
Recuperación económica de un bloque de mineral
•
Cumplimiento del plan minado
•
Mayor confianza en la imagen dela empresa
•
Mayor atracción bancaria
Hipótesis La geometalurgia es una herramienta que involucra a especialistas en el campo de la geología, la microscopía, la minería y la metalurgia extractiva para optimizar los procesos de explotación y beneficio de los minerales. Dicha herramienta ha tomado auge en el mundo en los últimos años, gracias a la comprensión de que las menas son combinaciones de minerales, no de elementos químicos y, puesto que todos los procesos tratan con minerales, son las características fisicoquímicas de éstos las que determinan las condiciones de un proceso de recuperación industrial.
Se debe considerar también el gran auge que tiene, tanto la minería, en el campo de la geometalurgia, requiriendo de profesionales y técnicos especialistas en este campo de la metalurgia
1.6
Marco teórico conceptual:
LA GEOMETALURGIA, PRINCIPIOS Y BASE CIENTIFICA 1. Definición: La Geometalurgia es una disciplina que integra básicamente a la Geología y la Metalurgia extractiva. Es así que, la Geometalurgia se ocupa de clasificar los minerales dentro de un yacimiento según deba ser su comportamiento frente a un tratamiento metalúrgico.
Figura 1: Mina, a tajo abierto
La Geometalurgia es una disciplina transversal dentro de las actividades mineras, que tiene el objetivo de sistematizar varias de las complejidades asociadas a la determinación del valor del recurso y consecuentemente su explotación económica. Al integrar la Geología, Operaciones Mineras, Procesamiento de Minerales y Metalurgia, la Geometalurgia pretende mejorar el proceso de evaluación de los recursos económicos y hacerla mucho más valedera. Además, la Geometalurgia es totalmente aplicable, tanto en los estudios de factibilidad como en las etapas de operación.
La estrategia geometalúrgica en el planeamiento minero y el diseño de planta se basa en identificar las diversas propiedades del mineral que contribuyen a establecer más acertadamente el valor de un recurso. Esto incluye los atributos tradicionales tales como la ley económica de los elementos constituyentes y variables menos tradicionales como:
•
Concentración de elementos perjudiciales;
•
Dureza
•
Moliendabilidad,
•
Especies minerales;
•
Liberación del mineral;
•
Recuperación metalúrgica;
•
Recuperación minera;
•
Perforabilidad;
•
Fragmentación;
•
Consumo de reactivos;
•
Características de fusión.
En la etapa de los estudios de factibilidad, la adecuada caracterización de minerales combinado con el modelamiento espacial de características físicas críticas del mineral en el yacimiento, proporcionan elementos mucho más valiosos para establecer el diseño de planta. Esto reduce los riesgos asociados al desarrollo de operaciones nuevas o el diseño de ampliaciones. Identificar plenamente el cuerpo mineral permite identificar deficiencias en los productos y encontrar oportunidades de bajo costo y/o alto valor.
Figura 2: GEOMETALURGIA: Interrelación dinámica, estructural y secuencial
En las etapas de operación de planta, la Geometalurgia permite mejorar la comunicación entre geólogos, planificadores mineros y metalurgistas. Todas las disciplinas trabajando juntas para comprender el valor del depósito y efectuar mejor programación de la extracción de los diversos tipos de materiales. Con ello se reduce el riesgo e incertidumbre del control de ley, minado y procesamiento.
El conocimiento completo del yacimiento que permite definir el valor real del mineral, en términos del producto a obtener y su costo de producción, define por completo el plan de minado. Al identificar los tipos de material, sus asociaciones espaciales y sus variables de proceso, se mejora la planificación de las operaciones y la producción. Un mejor conocimiento origina menor incertidumbre y menos necesidades de modificación de planes ante eventos inesperados.
Se han identificado una serie de factores que necesitan concretarse para que el tratamiento geometalúrgico sea efectivo. El primero y más importante factor para el éxito, es el de romper las tradicionales barreras entre las disciplinas profesionales: geólogos, mineros y metalurgistas relacionados a un proyecto minero deben trabajar en conjunto con un objetivo común y valorar los aportes de cada uno en el proceso integral. Ninguna de estas disciplinas individualmente tiene todas las respuestas. Por lo tanto debe establecerse el concepto de comunicación “multi–lingual ”; es decir, todos los profesionales involucrados deben comunicarse y entenderse en términos geológicos, metalúrgicos y de negocios. En segundo término, los equipos de proyectos deben pensar explícitamente y constantemente en términos de incertidumbre y riesgo. Esta suerte de simbiosis de disciplinas mineras, debe conducir a la elaboración de modelos de recuperación, los cuales pueden estar basados en pruebas de laboratorio o piloto. Es muy recomendable que las variables metalúrgicas sean medidas en la etapa de exploración y mapeo.
2. Bases de la geometalurgia La importancia de la geometalurgia basa su principio en la comprensión de que las menas son combinaciones de minerales, no de elementos químicos y, puesto que todos los procesos tratan con minerales, son las características fisicoquímicas de éstos las que determinan las condiciones de un proceso de recuperación industrial. De una manera más específica, a continuación se mencionan algunas de las bases que sustentan la geometalurgia:
•
Las menas son combinaciones de minerales. Son entonces las características de éstos las que determinan las condiciones de los procesos industriales. La determinación y control de procesos basada sólo en una química general puede ser engañosa.
•
Los depósitos minerales están formados por más de un tipo de mena.
•
Los minerales de ganga son mucho más abundantes que los de mena. Estos minerales pueden determinar, por ellos mismos, condiciones de procesos de minado, quebrado, molienda, flotación, etcétera.
•
En algunas menas el metal importante ocurre en más de un mineral. Los minerales tienden a presentar diferente comportamiento durante los procesos; las recuperaciones de un elemento pueden ser diferentes para diferentes minerales. Por otra parte, es el tipo de mineral de mena recuperado el que determina por ejemplo, la ley de un concentrado que alimenta a una fundición.
•
No reconocer las aseveraciones previas, implica problemas en los procesos. De donde las mezclas de menas de diferentes unidades geometalúrgicas, pueden ser la solución adecuada durante la vida de una mina.
•
El modelo geometalúrgico es el resultado del conocimiento global del depósito mineral en lo referente a su mineralogía, química, comportamiento a los procesos y recuperación. Esto significa que no deberían ocurrir sorpresas significativas durante la vida de una mina.
3. Planificación Geometalurgica La evaluación geometalúrgica implica cambios en los procedimientos tradicionales de “core logging ”. En estas se debe introducir técnicas de evaluaciones mineralógicas asociadas a los procesos metalúrgicos, respuestas de las diversas variables metalúrgicas e introducción de esas respuestas en la definición de bloques Geometalúrgicos, Figura 3
Figura 3: Bloques Geometalúrgicos.
Un bloque Geometalúrgico es una porción tridimensional de mineral de yacimiento el cual ha sido caracterizado en cuanto sus diversas propiedades, tanto Geológicas como Metalúrgicas. Ello permite tener el registro completo del yacimiento de modo que el rendimiento metalúrgico y su valor económico quedan determinados mucho antes de que el mineral ingrese a la Planta Metalúrgica.
Para el metalurgista es importante conocer la distribución de materiales en el yacimiento, su variabilidad, las asociaciones mineral valioso-ganga, intensidad de alteraciones del mineral con una perspectiva espacial de tres dimensiones, situaciones que son bien conocidas por el geólogo.
El trabajo Geometalúrgico se realiza mejor cuando el geólogo examina sus muestras de perforación, identifica las características minerales y con ello determina las variables
de
potencial
significancia
en
el
procesamiento
del
mineral.
Las
características metalúrgicas se deben asociar con el mineral y sus características litológicas, e incorporar todo ello en los modelos Geometalúrgicos tridimensionales. En última instancia, un modelo Geometalúrgico debe conducir a la creación de una matriz que incluya la geología, mineralogía, condiciones de extracción de mina y parámetros metalúrgicos que se utilizarán en el planeamiento minero y diseño de procesos.
Esta última situación, conduce a su vez a definir un plan de minado con la perspectiva de remover hacia la Planta Metalúrgica los minerales susceptibles de un tratamiento rentable. Por ejemplo considérese dos parcelas de mineral, ambas con la misma cantidad de mineral, Figura 4. De la primera parcela se puede procesar 100 ton/hr con una recuperación metalúrgica del 75 %. De la segunda parcela se puede procesar 110 ton/hr con una recuperación metalúrgica del 72 %.Ambas parcelas son 6 rentables; es decir,
cubren
todo
el
costo
de
procesamiento
mineral,
administración
y
comercialización. Desde una perspectiva de tiempo-valor, la segunda parcela proporciona mayor valor en tanto que consigue mayor cantidad de tratamiento aunque la recuperación sea menor.
Figura 4: Plan Geometalúrgico y su puesta en marcha.
Esta estrategia, que considera fundamentalmente la maximización de la recuperación del metal valioso por unidad de tiempo, es la base de los esquemas de optimización y que hace uso del concepto Geometalúrgico.
En la Tabla 1 y Figura 5 se sintetiza algunos de los aportes de cada una de las disciplinas que participan en la actividad minera. El éxito de un modelo geometalúrgico implica la creación de una matriz que incluya las variaciones geológicas, mineralógicas
y pruebas de rendimiento, información que será utilizada en el planeamiento de minado y el diseño general.
En términos generales, la caracterización del mineral es la cuantificación de la información física obtenida de muestras que representan un cuerpo mineralizado. La información recopilada como parte de un programa de caracterización de mineral proporciona la base objetiva para el abordaje del mapeo geometalúrgico.
La planificación exitosa de una mina requiere información proveniente de varias disciplinas diferentes (geología, química, mineralogía) o de parámetros (propiedades físicas, respuesta metalúrgica y mediciones geotécnicas), Figura 5.
Tabla 1: Aportes de las diversas disciplinas en el desarrollo del Modelo Geometalúrgico.
Figura 5: Disciplinas y su interacción en la caracterización Geometalúrgica.
Figura 6: Componentes de la geometalurgia
4. Componentes de la geometalurgia Como se aprecia en la Figura 4, la geometalurgia consiste de diversas actividades incluyendo:
•
Muestreo
•
Pruebas de variabilidad, usando pruebas estandarizadas de bajo costo que
requieren un pequeño volumen de muestras Recolección de datos relacionados y correlaciones
•
Adición de datos en un modelo de bloques o plan de mina
•
•
Manejo geoestadístico de datos
•
Modelamiento de procesos
5. Beneficios de la geometalurgia La geometalurgia reduce significativamente el impacto de incertidumbre espacial en el planeamiento de la mina, debido a que documenta la variabilidad en un depósito. Esto minimiza el riesgo del proyecto al permitir lo siguiente:
•
Documentación rigurosa del impacto geológico y mineralógico en el rendimiento metalúrgico y de molienda
•
Diseño de planta que reconoce la variabilidad inherente al depósito
•
Pronóstico de los parámetros de producción tales como capacidad de procesamiento de la planta, ley, recuperación, P80 y ley del concentrado trimestral o anualmente, con un intervalo de confianza estadístico
•
Optimización del rendimiento de planta con respecto a la variabilidad del mineral
•
Minería efectiva del mineral a lo largo de la vida de la mina
•
Recurso de mina y rendimiento de planta optimizados
6. Conclusiones •
La metalurgia empieza desde la mina, el lenguaje del geólogo es diferente del metalurgista
•
Cada tipo de mineral tiene diferente flotabilidad en función de la composición dela ganga
•
Siempre es mas barato la geometalurgia comparada a procesos alternos
•
S e debe buscar zonas donde el mineral problema se encuentra ocluido en matrices de gangas
•
El conocimiento geológico tiene un serio impacto sobre el negocio minero
•
El plan geometalurgico debe ser una decisión de la empresa y no de área
•
La geometalurgia promueve el trabajo en equipo, ya que genera una conciencia de los problemas generales de la empresa
.
Referencias Bibliográficas
C., J. A. (s.f.). GEOMETALURGIA:Minerales que perjudican al tratamiento metalurgico. COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERÚ . EFRÉN PÉREZ SEGURA, J. C. (s.f.). LA GEOMETALURGIA: UNA EXCELENTE HERRAMIENTA MULTIDISCIPLINARIA PARA LA VINCULACIÓN UNIVERSIDAD-INDUSTRIA. EPISTEMUS . F., A. A. (s.f.). GEOMETALURGIA: UN NUEVO CAMPO PARA EL METALURGISTA. JEFE PROYECTOS HIDROMET. Ing. Edmundo Alfaro Delgado, P. D. (s.f.). LA GEOMETALURGIA: PROSOPECTIVA EN MINERÍA Y FORMACIÓN ACADEMICA DE ESPECIALISTAS. Pontificia Universidad Católica del Perú- Sección Minas, Área Metalurgia. N, J. C. (s.f.). METALURGIA EXTRACTIVA Y PROCESOS MINERALÓGICOS. UNIVERSIDAD DE ACONCAGUA . Rubén Zevallos, J. P. (s.f.). ESTRATEGIA GEOMETALURGICA EN LA OPTIMIZACION DE LA FLOTACION. COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU . http://es.scribd.com/doc/109129257/2-Geometalurgia#scribd http://es.scribd.com/doc/45550947/Geometalurgia#scribd http://es.scribd.com/doc/97129725/geometalurgia#scribd http://es.scribd.com/doc/219334681/Geometalurgia-Codelco-1#scribd http://es.scribd.com/doc/93502769/Geometalurgia-50-ANOS-Dpto#scribd http://es.scribd.com/doc/165552404/Presentacion-Geometalurgia-4-1#scribd http://es.scribd.com/doc/54825019/Mineralogia-Aplicada-a-Los-ProcesosMetalurgicos#scribd http://es.scribd.com/doc/90082822/TecnicasAvanzadas-Geometalurgia#scribd
2.
CRONOGRAMA DEL PROYECTO ETAPAS
INICIO
FINAL
Investigación teórica Redacción Conclusión Acabado
3.
PRESUPUESTO Y FINANCIACIÓN
3.1 Recursos 3.1.1 Humanos NOMBRE
León Víctor .H
3.3.2 Materiales: •
Diapositivas
•
Libros
•
Conferencias
•
Proyectos de investigación
•
Tesis
•
Revistas
•
Paginas Webs
LABOR Investigador
Arequipa, 2015 Setiembre 4
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