MINA TOQUEPALA INFORME DE VISITA A LA MINA TOQUEPALA
DOCENTE: DR. EDGAR TAYA ALUMNO: VICTOR RAUL CHAVEZ OCSA
Contenido INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 2 POLÍTICAS DE LA EMPRESA .............................................................. ........................................................................................................... ............................................. 3 MISIÓN ................................................................... ...................................................................................................................................... ................................................................... 3 VISIÓN .................................................................... ....................................................................................................................................... ................................................................... 3 VALORES ................................................................................................... .................................................................................................................................... ................................. 3 UBICACIÓN TOQUEPALA ............................................................................................................... ............................................................................................................... 4 GEOLOGÍA .................................................................. ..................................................................................................................................... ................................................................... 5 DATOS DE LA MINA TOQUEPALA .................................................................................................. .................................................................................................. 6 MAQUINARIA MINERA UTILIZADA. ........................................................................................... ........................................................................................... 6 DISEÑO DE LA MINA TOQUEPALA ............................................................ ............................................................................................. ................................. 7 DIMENSIONES DE LA L A MINA TOQUEPALA TO QUEPALA .................................................................................. .................................................................................. 8 MISCELANEOS .................................................................... ........................................................................................................................... ....................................................... 8 PERFORACION .................................................................... ........................................................................................................................... ....................................................... 8 VOLADURA ............................................................. ................................................................................................................................ ................................................................... 9 CARGUIO ................................................................ ................................................................................................................................. ................................................................. 10 ACARREO ............................................................................................................. ................................................................................................................................. .................... 11 DEPOSITOS LIXIVIABLES......................................................... LIXIVIABLES............................................................................................................... ...................................................... 12 SISTEMA DE CONTROL DISPATCH ............................................................................................... 15 CONCENTRADORA ....................................................................................................................... ....................................................................................................................... 16 CAPACIDAD CAPACIDAD DE PLANTA PLANTA ........................................................................................................... 17 PLANTA PLANTA DE COBRE ......................................................................... ................................................................................................................... .......................................... 18 PLANTA PLANTA DE MOLIBDENITA MOLIBDENITA ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 18 CONCLUSIONES .................................................................................................................. ........................................................................................................................... ......... 19 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. 20
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INTRODUCCIÓN Este informe daremos a conocer respecto a la visita que se realizó a la mina TOQUEPALA, trataremos cuál es su política de la empresa, su equipo que usa, sus métodos y parámetros que tiene en cuenta para la explotación de su mineral, que tecnología usa, su producción de cobre. El yacimiento de Toquepala se encuentra localizado en una región de topografía accidentada, debido a innumerables quebradas profundas que en su recorrido desde la sierra hacia los desiertos de la costa, cortan transversalmente el flanco occidental de los andes suroccidentales. El área de la mina se encuentra entre los 3,100 y 3,600 msnm, presentándose hacia el este, nevados con elevaciones que se aproximan a los 6,000 msnm. Geográficamente se encuentra a 17°13’ Latitud Sur y 70°36’ Longitud
Oeste,
Geológicamente,
Toquepala
constituye
un
yacimiento
porfirítico de cobre. Molibdeno diseminado, donde la mineralización está subordinada a una chimenea de brecha y a un intrusivo de dacita, ambos genéticamente relacionados a la actividad intrusiva hidrotermal calco - alcalina datada de fines del Cretáceo superior - Terciario inferior.
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POLÍTICAS DE LA EMPRESA MISIÓN Extraer recursos minerales para transformarlos y comercializarlos satisfaciendo las necesidades del mercado, cumpliendo con su responsabilidad social y ambiental, maximizando la creación de valor para sus accionistas.
VISIÓN Ser la Empresa productora de cobre y otros metales de mayor rentabilidad en el mundo, con el mejor capital humano, respetando su entorno en armonía con la naturaleza y agregando continuamente valor para sus accionistas y grupos de interés.
VALORES
Integridad : actuando con honestidad, responsabilidad y ética profesional.
Lealtad: actuando con equidad, en base a la verdad y a nuestros demás valores.
Respeto : a las personas, al entorno y al ambiente.
Servicio : a nuestros clientes internos y externos, con nuestro mejor esfuerzo y compromiso.
Creatividad : en hacer mejor las cosas, rompiendo paradigmas.
Solidaridad : trabajando en equipo para cumplir con nuestra misión y lograr nuestra visión.
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Puntualidad : en el cumplimiento de los compromisos y las obligaciones.
UBICACIÓN TOQUEPALA
Ubicación: Ubicada en el sur del Perú, a 870 kilómetros de Lima
Productos: Cobre, molibdeno
Empleados: 1,694
Reservas de cobre: 1 6.2 kt
Capacidad de concentradora: 60 ktpd
Capacidad de planta ESDE: 56 ktpd
Producción: 152.3 kt de cobre en el 2015 De acuerdo a la división política, Toquepala está ubicado en el sur del Perú en el Distrito de Ilabaya, Provincia de Tacna, del Departamento de Tacna.
PAIS
: Perú.
DEPARTAMENTO
: Tacna.
PROVINCIA
: Jorge Basadre.
DISTRITO
: Ilabaya
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GEOLOGÍA El yacimiento está situado en un área que fue sometida a intensa actividad ígneo eruptiva, de magmas riolíticos y andesíticos que se registró hace 70 M.A (Cretáceo – Terciario); esta actividad produjo enormes cantidades de material volcánico, el cual se acumuló en una serie de mantos de lava, hasta completar un espesor de 1500 mts está compuesto por derrames alternados de rolitas, andesitas y aglomerados, inclinados ligeramente hacia el oeste y que constituyen el llamado “Grupo Toquepala”. la última fase de vulcanismo en el sistema. A esa actividad volcánica le siguieron etapas sucesivas de intensa erosión, asociadas a variaciones del nivel freático que ocasionaron el lavado (Lixiviación) de la parte superior de la zona mineralizada y una concentración de minerales de cobre en profundidad (Zona de Enriquecimiento Secundario). En Toquepala no se tiene cubierta de volcánico joven. Geológicamente, Toquepala constituye un yacimiento porfirítico de cobre molibdeno diseminado, donde la mineralización está subordinada a una chimenea de brecha y a un intrusivo de dacita, ambos genéticamente relacionados a la actividad intrusiva hidrotermal calco alcalina datada de fines 5
del Cretáceo superior - Terciario inferior. El yacimiento de Toquepala junto con Quellaveco y Cuajone pertenecen al metalotecto denominado Sub Provincia Cuprífera del Pacífico que tiene dirección NW-SE en Perú y N-S en Chile. Económicamente,
Toquepala
beneficia, sulfuros de cobre como
calcopirita,
calcosita,
bornita por concentración y lixiviación con un cut-off de 0.40%
y
0.1%
Cu
respectivamente. Secundariamente molibdenita subproducto
beneficia
como de
un la
concentración del cobre. GEOLOGIA DE LA MINA TOQUEPALA
DATOS DE LA MINA TOQUEPALA MAQUINARIA MINERA UTILIZADA. •
26 volquetes de capacidad de 290 toneladas.
•
5 volquetes de capacidad de 231 toneladas.
•
18 volquetes de capacidad de 218 toneladas.
•
1 pala de 60 (36)yardas cúbicas de capacidad.
•
3 palas de 56 toneladas de capacidad.
•
3 palas de 73 yardas cúbicas de capacidad.
•
1 pala de 20 toneladas de capacidad.
•
6 perforadoras giratorias eléctricas.
•
1 perforadora Down-the-Hole (DTH) para pre-corte.
•
1 cargador frontal de 37 toneladas de capacidad.
En 2009 pusieron en operación: •
1 perforadora giratoria eléctrica 6
3 palas de 73 yardas cúbicas de capacidad.
•
• 7 nuevos volquetes Komatsu modelo 930E de 290 toneladas de capacidad con mayor eficiencia de acarreo.
EQUIPO AUXILIAR
08 tractores sobre orugas
03 Motoniveladoras
4 Caterpillar D10-T 3 Caterpillar D11-R/D11-T 1 Komatsu D475 3 Caterpillar 24-H, 24M
11 Tractores sobre llantas
06 Caterpillar 834H 01 Caterpillar 844C 04 Komatsu WD600
Equipo auxiliar de la mina Toquepala
DISEÑO DE LA MINA TOQUEPALA
Angulo interrampa: variable (37° a 45°) Rampasde Volquetes: 8% 7
Altura de banco: 15 m
DIMENSIONES DE LA MINA TOQUEPALA
Largo de tajo: 2.9 km(E-W) Ancho del tajo: 2.6 km(N-S) Profundidad: 2,770_3600 m.s.n.m. (830 m)
MISCELANEOS
Fuerza laboral: 464 personas sin contratistas. Días de trabajo: 365 días al año, 2 turnos por día. Drenaje: Sistema de bombeo desde el fondo del tajo a una capacidad de 25 lps. Energía eléctrica; Línea de alta tensión 138 KV desde Ilo. Línea de media tensión 69KV Mina. Línea de baja tensión 7,200 V Mina. Principales consumos en el 2015; Energía: 81.9 millones KWH. Diésel: 25.9 millones Galones. Nitrato: 21,443 Toneladas. Emulsión: 44,403 Toneladas. Llantas Gigantes: 530 Unidades.
PERFORACION La perforación es la primera operación minera que se efectúa en la preparación de una voladura, sin una perforación adecuada y ordenada la voladura seria deficiente, lo que con llevaría a una baja eficiencia en el carguío del material impactando directamente en la producción de la mina. En el caso de Toquepala a tajo abierto se lleva a cabo una perforación del tipo rotativa con triconos, esta es efectuada por grandes equipos de perforación capaces de ejercer elevados empujes sobre la broca es decir la perforación es realizada mediante el método de rotación – trituración en donde la energía es transmitida hasta la broca atraves de barras de acero las que puestas en rotación fuerzan al broca contra la roca siendo los botones de carburo de tungsteno prensados contra la roca para finalmente obtener una trituración similar a la de percusión.
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De manera general es importante efectuar esta operación con la mayor exactitud del caso, en lo que respecto a profundidad, exactitud en las coordinadas, paralelismo y perpendicularidad puesto que todo esto repercutirá en la obtención de una obtención de una fragmentación requerida y control en las paredes finales del tajo.
VOLADURA La voladura es la más importante de las actividades del ciclo de minado, la mina Toquepala es un yacimiento de pórfidos de cobre que tiene una antigüedad de más de 40 años, lo cual hace que en la actualidad estemos trabajando en niveles más profundos don debemos tener cuidado con parámetros de vibración y obtener paredes estables que soporten la carga portante de los niveles superiores para llevar una operación de minado dentro de los estándares de seguridad, calidad y productividad. La perforación primaria se llevan a cabo dos tipos de voladura: voladura primaria de producción y voladura para p aredes finales, donde en esta ultima el carguío de explosivo se realiza de forma controlada y en menor proporción que en voladura de producción a fin de dañar las paredes del tajo para los disparos primarios se emplean 2 tipos de explosivos: ANFO Y ANFO pesado en proporciones variables.
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Mina toquepala
CARGUIO Actividad de mayor importancia en el ciclo de minado es el carguío que consiste en el recojo de del material ya fragmentado para depositarlo seguidamente en los volquetes quienes lo conducen a distintos destinos si se trata de mineral, lixiviable o desmonte.
EQUIPOS DE CARGUIO EXISTENTES Dragalina
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Pala excavadora Rotopala Mototrailla Bulldozer
CICLO DE CARGUÍO: El transporte es la operación por la que se traslada el mineral arrancado hasta el exterior de la mina. El transporte dentro de una mina puede ser continuo, discontinuo o una mezcla de ambos.
ACARREO El sistema de transporte con el uso de volquetes de acarreo de distintas capacidades y siendo el sistema de transporte. El sistema es pala camión directo a botaderos, solamente material estéril es el transporte por este medio, y el de los niveles superiores de la misma únicamente. 11
No existe el sistema pala camión directo a concentradora por que esta se encuentra a 5 Km. De la misma, distancia no aconsejable para el óptimo aprovechamiento económico de los camiones, solo se puede usarse en distancias menores 3.5Km únicamente. Referente a la rampa que tránsito de los camiones estas no exceden al 8% dentro de la mina, y aun menor las rampas de acceso a las carreteras que constituyen el recorrido regular de los camiones cuando se
encuentran
acarreando
y
en
consecuencia
son
usadas
eventualmente, pueden considerarse horizontalmente, sin pendientes pronunciadas.
Camión minero en la mina toquepala Fuente: foto propia
DEPOSITOS LIXIVIABLES Inició sus operaciones el mes de agosto del 2005. Características principales
Capacidad teórica de transporte = 8,350 t/hr. Tamaño máximo del material = 80%<9pulgadas. Ancho de correa = 72 pulgadas. Velocidad correa = 4.4 m/s Extensión total de fajas = 6,500 m. Capacidad nominal de planta = 140, 000 t/día. Desnivel triturado – apilador = 285 m 12
Exposición de depósitos de lixiviación Fuente: foto propia
En el proceso de lixiviación los ingenieros de toquepala nos mostraron la forma de cómo se extrae el cobre metálico con 99.9999% de pureza por el método de lixiviación. La planta de Lixiviación, Extracción por Solventes y Electrodeposición de Toquepala, donde se produce alrededor de 50 kTC/año de cátodos de cobre al año. Los Botaderos contienen mezclas de dos tipos de materiales: Los principales minerales de cobre son calcopirita (CuFeS2) y calcocita (Cu2S); ambos de lixiviación lenta. Se tiene un ciclo de lixiviación de 32 semanas para los Botaderos de Toquepala, de los cuales 8 semanas (casi dos meses) son de lixiviación con raffinate seguido de 24 semanas (casi seis meses) de reposo para promover la oxidación y difusión.
El
ciclo
de
descanso
de
lixiviación
es
repetido
indefinidamente en tanto sea atractiva económicamente la cantidad de cobre adicional que pueda ser recuperado de una sección
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particular de un Botadero. Se espera recuperar el 36 % del total de cobre de los Botaderos en un periodo de 10 a 11 años. El Raffinate es bombeado a los Botaderos. Cada Botaderos tiene una o más secciones, llamados bloques, cada uno con una tubería troncal y varias subtroncales. Esta red de troncales entrega el raffinate a las subtroncales, tuberías y aspersores sobre cada estadio de lixiviación a un ritmo de 6.8 galones por día por pie cuadrado de superficie. A medida que el raffinate percola por los Botaderos, el cobre se disuelve gradualmente hasta formar un PLS que contiene 3 a 4 gramos por litro de Cu. Aproximadamente un 15% de la solución se pierde por evaporación y retención dentro de los Botaderos de tal manera que la producción nominal de PLS es de 8,000 galones por minuto. El PLS es colectado en la base de los Botaderos y bombeado a la poza de alimentación de la planta de extracción por solventes •
A medida que el raffinate percola por los Botaderos, el cobre se
disuelve gradualmente hasta formar un PLS que contiene 3 a 4 gramos por litro de Cu. Aproximadamente un 15% de la solución se pierde por evaporación y retención dentro de los Botaderos de tal manera que la producción nominal de PLS es de 8,000 galones por minuto. El PLS es colectado en la base de los Botaderos y bombeado a la poza de alimentación de la planta de extracción por solventes. Desde la poza de alimentación de la planta de SX, el PLS combinado fluye por gravedad según la demanda de la planta, la cual está equipada con nueve mezcladores- sedimentadores en tres trenes de tres cada uno. Los primeros dos mezcladores-sedimentadores operan en serie en cada tren, el cobre es transferido (extraído) de la fase acuosa del PLS hacia la fase orgánica consistente en un extractante orgánico especial y un diluyente tipo kerosene. El raffinate (fase acuosa estéril después de la extracción del cobre) es reciclado a los Botaderos de Toquepala. La fase orgánica es transferida para su re-extracción al tercer mezcladorsedimentador en cada tren, donde es mezclado con el electrolito pobre de la planta de electrodeposición. El cobre es 14
transferido (re-extraído) desde la fase orgánica hacia el electrolito, ahora llamado electrolito rico. Esta solución es acidificada (si es necesario) y enviada a la planta de electrodeposición para producir cátodos de cobre. El orgánico estéril es reciclado a los mezcladoressedimentadores para extraer más.
Demostración de la forma de cómo se extrae el cobre metalico con el 99.9999% de pureza.
SISTEMA DE CONTROL DISPATCH En ninguna parte de las operaciones mineras es más obvio este crecimiento de la dependencia en la recolección, análisis y toma de decisión de datos, que en las actividades de despacho de flotas de camiones, donde los más completos paquetes de programas integrados de gestión de flotas han avanzado bastante más allá de las capacidades
básicas
de
recolección
de
datos,
comparado
conversiones anteriores y ahora pueden casi ser considerados como sistemas expertos , en este caso analizaremos el Sistema Dispatch .
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Es un sistema de administración minera a gran escala que utiliza los sistemas más modernos de computación y comunicación de datos como el GPS, con el fin de optimizar la asignación de camiones apalas, maximizando la utilización del tiempo y minimizando las pérdidas, en tiempo real. El sistema registra los eventos claves de cada ciclo de acarreo utilizando la información que los operadores registran en su panel. Objetivos del sistema incrementar la Productividad y reducir sus costos de operaciones. Se puede hacer por medio de: buscar optimizar el rastreo de equipos Mezcla de Monitoreo de Control de asignación de auxiliares. materiales. botadero. perforación. camiones a palas.
Control de mina, despacho de volquetes: sistema JMineOps, instalado el 2008 upgrade . Fuente: foto propia de la mina toquepala
CONCENTRADORA Las operaciones de la concentradora de Toquepala utilizan sistemas computarizados de monitoreo de última generación con el fin de coordinar el flujo de material que ingresa y optimizar las operaciones. El material con una ley de cobre mayor a 0.40% se carga en vagones y se envía al circuito de chancado, donde chancadoras rotatorias reducen el tamaño de las rocas a menos de media pulgada en el 85% de los casos aproximadamente. Luego el 16
mineral se envía a los molinos de bolas y barras, que lo muelen en una mezcla de agua hasta que tenga la consistencia de un polvo fino. El polvo fino mezclado con agua se transporta a las celdas de flotación. Se bombea aire a las celdas produciendo una espuma, la cual lleva el
mineral de cobre hacia la superficie pero no el material residual, o relave. El concentrado en bruto, que tiene un contenido suficiente de molibdeno, es procesado para recuperar molibdeno mediante flotación inversa. Este concentrado final que tiene un contenido aproximado de 27.5% de cobre, es filtrado para obtener 8.5% de humedad. Luego, los concentrados se envían por ferrocarril hasta la fundición de Ilo. Los principales equipos de la planta concentradora de Toquepala incluyen: una
(42)chancadora
primaria,
tres
chancadoras
secundarias,
seis
chancadoras terciarias, ocho molinos de barra, treinta y tres molinos de bola, un sistema de control distribuido, un sistema experto de chancado, cuarenta y dos celdas de flotación, quince celdas columna, setenta y dos celdas Agitar de 1.13 metros cúbicos, dos filtros de prensa Larox, cinco es pesadores medianos, dos es pesadores convencionales de relaves, tres es pesadores de relaves de alta potencia, un vagón repartidor, un tractor de oruga, y una tubería para agua reciclada.
CAPACIDAD DE PLANTA
La concentradora tiene una capacidad de molienda de 60,000 toneladas por día. La planta de ESDE tiene una capacidad de producción de 56,000 toneladas al año de cátodos de cobre de grado A LME. 1960 Toquepala usa un método convencional de extracción a tajo abierto para recuperar el mineral de cobre para su posterior procesamiento en concentradora. El concentrado en bruto, que tiene un contenido importante de molibdeno, es procesado para recuperar molibdeno mediante
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flotación inversa. El concentrado final de cobre va como relaves a la planta de molibdeno.
PLANTA DE COBRE
La planta recibe el mineral proveniente de la mina. el mineral es traído hacia Concentradora en vagones de ferrocarril, cada vagón carga 75 tons promedio.
Este mineral es descargado sobre una parrilla metálica que tiene 6” de luz. Lo que es mayor a ese tamaño ingresa a la Chancadora Primaria, el producto de este chancado se junta con el tamaño menor que pasó por la parrilla y es llevado hacia una pila de almacenamiento.
Este mineral de un tamaño menor a 6” es llevado por medio de fajas hacia una zaranda vibratoria para clasificar el mineral mayor a 1 ½” para darse un Chancado Secundario, el producto a – 1 ½” ingresa a una nueva clasificación en zarandas vibratorias donde clasifica el mineral mayor ½” el cual ingresa a un Chancado Terciario hasta reducirse a un tamaño de 7/16” para almacenarse en una tolva y ser llevado hasta la etapa de molienda.
La Molienda Primaria se da en molinos de barras en esta etapa se le agrega agua a los molinos, lechada de cal y colector primario, la descarga de estos molinos alimenta a una segunda molienda que se da en los molinos de bolas los cuales trabajan en circuito cerrado de clasificación con ciclones.
PLANTA DE MOLIBDENITA
El concentrado final de la planta de cobre es espesado para liberar el agua en exceso, se le adiciona depresor de cobre (NASH hidrosulfuro de sodio) y es alimentado a la flotación Rougher donde se deprime el cobre y se flota la Molibdenita.
El concentrado continúa en el proceso para limpiarse en siete etapas de limpieza hasta obtener 92.0 % de MoS2 filtrarlo, secarlo, empacarlo formando lotes de 15 bolsas y exportarlo. 18
Mientras las colas de la flotación rougher constituye la cola de esta planta y ser alimentación de la planta de filtros.
Centro de control de planta concentradora
CONCLUSIONES
Una de las bases de que la minera Toquepala sea uno de los centros mineros con gran éxito a través del tiempo es que ha ido adecuándose a la tecnología ya sea en las exploraciones ,en los métodos de explotación o plantas concentradoras se ve el uso de estas obteniendo así bajos costos con mayor productividad.
Las visitas la mina Toquepala fue muy provechoso nos permitió conocer sus instalaciones, que tecnologías nuevas se están usando, cuanto es su producción, cuál es su política, como es su sistema de control . 19
La minera Toquepala tiene a su haber su propia línea férrea la cual facilita el transporte del mineral y de los materiales que se utiliza en la mina, también cuenta con su propia refinadora la cual permite comercializar los minerales con mayor pureza y a mayor costo.
BIBLIOGRAFÍA
Datos obtenidos de la visita a la mina Toquepala.
http://www.southernperu.com/ESP/opinte/Pages/PGVolumenProd .aspx
http://www.southernperu.com/ESP/opinte/Pages/default.aspx
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