“PLANEAMIENTO DE MINADO EN MARCONA” Ing. Abel Barzola Moscoso Supervisor Planeamiento Mina
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INTRODUCCIÓN
La complejidad que involucra la explotación de una mina demanda una constante evaluación de resultados, motivo por el cual la planificación de la explotación de un yacimiento es de vital importancia, pues las proyecciones que se realizan nos permiten tomar las decisiones mas adecuadas en el momento oportuno, ya que durante en el proceso productivo no solo encontraremos mineral, sino será necesario también extraer desmonte, por lo que la combinación de datos técnicos y económicos nos ayuden a realizar una planificación optima y sea esta la base y pilar de la gestión del cualquier negocio minero. Por medio del presente trabajo conoceremos los criterios técnicos y económicos que se deben tomar en cuenta en la planificación minera en Marcona, los cuales ilustraran las particularidades al realizar la planificación minera en minería del hierro.
HISTORIA DE LA MINA La presencia de fierro cerca de Marcona fue probablemente conocida desde hace siglos. La alfarería de la civilización Nazca 1500-1700 A. C. es distinta y única dentro de los artefactos Peruanos debido a su color rojo de pigmentos de ocre los cuales provienen probablemente del Distrito de Marcona. 1870 -Se anuncia por primera vez, públicamente la existencia de este deposito de hierro, a través de un estudio presentado por Antonio Raimondi. 1906 -Él Ingeniero Federico Fuchs notó desviaciones desviaciones en su compás compás mientras examinaba un prospecto de cobre cercano. cercano. 1914 -Federico Fuchs Fuchs retornó con Roberto Letts para mayor investigación y junto con un natural del lugar don Justo Pastor, quien les describió sobre unas “duras piedras negras” sobre la pampa de Marcona y les guió a los depósitos presumiblemente cerca de las Minas. 1915 -Anuncio del descubrimiento y Fuchs eventualmente publicó una descripción de las ocurrencias en un boletín de la Sociedad de Ingenieros del Perú. 1925 -El Gobierno Peruano declara a Marcona Reserva Nacional, para posteriormente el año 1943, formar la Corporación del Santa, con el objeto de industrializar ciertas áreas del territorio nacional y establecer la industria del acero en el Perú. 1952 -El Gobierno Peruano, la Corporación Peruana del Santa y la Utah Construction Co. suscriben un contrato de exploración y explotación de los yacimientos de Marcona. Para financiar y realizar esta operación, Utah se unió a la Cyprus Mines Corporation y formaron la Marcona Mining Company, iniciándose las operaciones de construcción y producción. 1953 -El 27 de Abril sale del puerto San Juan el primer embarque en la nave “Libertad”, con 10,850 toneladas de mineral. 1960 -El 4 de Julio de se inicia la construcción del Complejo Minero Metalúrgico y del Puerto de San Nicolás. 1962 -El 21 de Abril el Presidente Manuel Prado inaugura el Puerto de San Nicolás, y el 13 de Febrero se realiza el primer embarque, de 16,493 toneladas en la nave S.S. SKYROS. 1975 -El 25 de Julio, se constituye la Empresa Minera del Hierro de Perú. 1986 -El 23 de Marzo se realizo el primer embarque de concentrado de Cobre con destino al Japón en la nave “Palma” con una carga de 2,464 toneladas.
1992 -El 30 de Diciembre Shougang Corporation, una de las más grandes empresas de China Popular, adquiere la Empresa Minera del Hierro del Perú HIERRO PERU y se constituye la Empresa Shougang Hierro Perú S.A.A. 1993 -El 30 de Marzo se realiza el primer embarque a la Republica Popular China, con 130,000 toneladas de pélets de alto horno, en la nave “Brazilian Victoria”.
UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD El Distrito Minero de Marcona, está localizado a 503 Km, al Sur de Lima, en el Departamento de Ica, Provincia de Nazca. Unido al Puerto de San Juan por una moderna carretera de 27 Km., y a 13 Km, en línea recta del Puerto de San Nicolás. Los depósitos de mineral están ubicados en una meseta a 800 m. sobre el nivel del mar y a 10 Km de distancia de la línea de costa; limita hacia el Sur y al Oeste con una serie de terrazas marinas, hacia el Norte con el cerro Tunga y hacia él Este con una escarpa de falla que separa el área de las pampas de Copara. Geomorfológicamente, el área es el producto de una escultura marina de destrucción reciente; esta llanura de erosión marina fue elevada gradualmente y con intermitencias a su altura actual, dejando visibles amplias terrazas que en número de veinte bordean las bahías de San Juan y San Nicolás. El clima corresponde al litoral sur peruano, con temperaturas de 10º a 25º C en invierno y de 15º a 30º C en verano. La carencia de lluvias hace de la zona un desierto, con excepcionales chubascos y neblina prevaleciente en invierno durante las tardes, mañanas y noches, que producen un 100 % de humedad. La presencia de vientos es persistente, alcanzando velocidades de 60 Kph, que provienen del sureste. Estos vientos, nubosidad y temperatura suave se relacionan con la Corriente Peruana que corre a escasa distancia de la costa. La sede matriz de la empresa esta en la ciudad de Lima y su centro de operaciones en el distrito de San Juan de Marcona, el complejo minero metalúrgico que allí se ha constituido comprende tres áreas: La Mina, ubicada en la parte alta de una terraza a 800 m.s.n.m. El Puerto de San Nicolás, a 13 Km, de la mina, allí se encuentran las instalaciones de Beneficio y Muelle de Embarque. El Puerto de San Juan, residencia de los trabajadores, cuenta con una población aproximada de 13,000 habitantes con todas las facilidades y servicios que requiere la vida moderna como aeropuerto, bancos, hoteles, hospital, hermosas playas, escuelas, etc.
GEOLOGÍA Los depósitos de mineral identificados hasta la fecha son 117 y con trabajos en diferentes niveles de avances para cada caso, estos cuerpos están esparcidos en un área de 10*15 Km, y son de diferentes dimensiones, llegando en algunos casos a longitudes de 2,700 m, y otros muy pequeños, todos son de forma tabular. Dichos cuerpos son de origen meta somático generados por soluciones residuales derivados de magmas intrusivos que invadieron a través de las fisuras, las rocas de las Formaciones Marcona y Cerritos, debido a procesos meta somáticos que generaron cambios en las rocas existentes produciéndose una sustitución meta somática, dando lugar a minerales nuevos y al emplazamiento de la magnetita. La presencia del batolito de San Nicolás que originó diversos diques, dio lugar a que los diques de dacita trajeran las soluciones mineralizantes, reemplazando los horizontes dolomíticos en la Formación Marcona y las partes calcáreas de las areniscas feldespáticas de la Formación Cerritos. Por todas estas características este yacimiento a sido definido genéticamente como “Un Yacimiento de Reemplazamiento Metasomatico”. El carácter y calidad del mineral están relacionados con el origen del mineral y su mineralogía primaria, cuya variación lateral y de profundidad se deben a cambios por oxidación y lixiviación posteriores. La mineralogía primaria es simple y consiste de magnetita criptocristalina homogénea, masiva y semigranular; los minerales accesorios son la pirita que aparece en cristales anhedrales, la calcita con caras brillantes de romboedros y el cuarzo hialino. Se encuentran también presentes minerales de cobre, como la calcopirita, covelita, etc. Dando como promedio valores de cobre que varían de 0.07 a 0.43% según la mina o cuerpo que se analice. Igualmente, existe pirrotita que da origen a una sub clasificación de los minerales en función a su porcentaje que ésta presente. La oxidación y lixiviación han producido tres zonas verticales, la superior es la zona lixiviada y es continuada por la zona de sulfatos y termina en la zona primaria o de sulfuros.
ZONA DE OXIDACIÓN Y LIXIVIACION Corresponde a la superficie o cerca de ella y esta formada por una capa de Hematita como mineral dominante, contiene además Limonita y variables cantidades de Martita,
Óxidos de Cobre y venillas de Yeso, Halita y Actinolita. El espesor de esta zona es de 30 m. y se caracteriza por su bajo contenido de azufre (<1%) y aprox. 60% Fe. Las impurezas como Cobre, Fósforo, y Sílice son mínimas constituyendo el mineral de embarque directo.
ZONA DE TRANSICIÓN O DE SULFATOS Es la capa intermedia formada por los elementos lixiviados de la zona superior y la lixiviación incompleta de los materiales de la zona primaria. Se caracteriza por un incremento en el contenido de azufre. A medida que se acerca al limite superior de la zona, los Óxidos de Fierro decrecen y se incrementa los sulfatos de Fierro. A mayor profundidad se incrementa la Magnetita, decrecen los sulfatos y aparece la Pirita. El mineral de la zona de transición se caracteriza por su baja recuperación en peso (<65 %) y bajo FeO (<15 %). El espesor de la zona de transición es de aproximadamente 35 m. y sus minerales principales son Hematita-Martita de grano fino, densa, masiva y porosa con Jarosita y Botriogeno. En menor cantidad Amarantita, Pirita, Yeso, Anhidrita, Halita, Brocantita, Crisocola, Atacamita, Actinolita, y Clorita alteradas. La ley promedio es de 53.1 % Fe, 1.80 % S, y 0.09 % Cu. ZONA PRIMARIA O DE SULFUROS Es la zona mas profunda y extensa, donde se encuentra la Magnetita masiva, densa y cristalina con abundante Pirita diseminada, algo de Chalcopirita y Pirrotita. La Actinolita es la ganga mineral más común pero también existe Epidota, Serpentina, Calcita, Biotita, Moscovita, Clorita, Sericita, Talco, Cuarzo y Yeso. La ley promedio es de 57.4 % Fe, 2.93 % S, y 0.11 % Cu. La zona primaria proporciona crudos diversos, clasificados según su comportamiento metalúrgico para conseguir una mejor calidad de los productos requeridos aplicándoles el método de beneficio mas adecuado, para lo cual tenemos los siguientes tipos: Mineral de Molienda Gruesa, CG, elimina fácilmente las impurezas de Azufre como sulfuros en las pruebas del Tubo Davis a la malla –10 debiendo tener el producto ≤ 0.8% de Azufre total. Mineral de Molienda Fina Normal , FGN elimina los sulfuros en los concentrados normales de tratamiento previa molienda fina. Este tipo de mineral molido a malla –10 y tratado en el Tubo Davis debe producir un concentrado con un Azufre total ≥ 0.8%. Mineral Refractario, FGR es el mineral que además de Pirita contiene Pirrotita la que no se elimina con el tratamiento normal de concentración de molienda fina por ser un sulfuro “Refractario” al tratamiento. Para identificarlo hay que determinar el Azufre al estado de Pirrotita y para esto el mineral clasificado previamente como “Fine Grind” es sometido a prueba de Tubo Davis a malla –100 y si este nuevo concentrado en su análisis químico da ≥ 0.2% de Azufre se clasificara como mineral refractario que requiere tratamiento especial de separación magnética y flotación para eliminar el sulfuro magnético.
CONTROL DE CALIDAD Y TRATAMIENTO DEL BAJA LEY
Actualmente se viene trabajando 4 minas a tajo abierto, Mina 234, Mina 5, Mina 7 y Mina 10, cada una de ellas aporta no solo diferentes tipos de materiales (Mineral, Desmonte, Baja Ley, Encapado de Roca, etc.) por lo que se tiene un procedimiento cuya finalidad es identificar el tipo y calidad de material perforado en base a compositos realizados cada 6 taladros, que definen finalmente el destino del material ya sea a las plantas de chancado, canchas de baja ley o botaderos. El siguiente cuadro muestra la clasificación de materiales. Las propiedades magnéticas del mineral primario (magnetita), son aprovechadas para darle valor agregado al baja ley que se genera en las minas producto de la explotación, mediante un proceso de concentración primaria o separación en seco llamada Dry Cobbing, el cual consiste en chancar el material en la planta 2, y luego de reducir la granulometría a ö –4”, se separa la mena de la ganga mediante un sistema de fajas que poseen poleas magnéticas, lográndose recuperaciones alrededor del 70% en promedio, el cual pasara a formar parte del stock de plantas y quedara listo para ser enviado al área de beneficio, la cola resultante del proceso, será almacenada en una cancha especial.
PLANEAMIENTO DE MINADO El planeamiento en la Empresa Minera Shougang Hierro Perú cumple un rol determinante en el proceso productivo, pues los lineamientos técnicos y económicos en la explotación racional de los minerales son analizados y finalmente elaborados, tanto para la alta administración quienes basados en la información cuantitativa y cualitativa planifican los programas de ventas y su proyección a mediano y largo plazo. La sección de operaciones mina como ente ejecutor de los programas de minado, son los usuarios de la información para cumplir y mantener un suministro adecuado de mineral a través de la vida de la mina y proveer al área de beneficio la calidad adecuada. Además en esta etapa de producción la información y planificación sirve como guía para comprobar que los objetivos se están desarrollando conforme lo planeado. El planeamiento de minado que actualmente se realiza es tanto en forma computarizada y manual. El planeamiento por computadora se realiza para calcular las reservas geológicas y minables dentro de los diseños de limites finales probables y diseños de exprimidos, así como en la elaboración de los planes de minado a mediano y largo plazo, vale decir, en la planificación se secuencias y fases de minado. Todo el proceso de planificación por computadora se realiza mediante el Software RESERMINE, sistema que fue realizado por el equipo de planeamiento, cuyas bondades y características principales son la de dividir los depósitos en bloques de 10*10*12 metros de altura de banco, y la información cualitativa es calculada por el método del inverso a la distancia al cuadrado, toda esta gestión y administración de la data se realiza en visual fox y como salida y visualización grafica el Autocad 2000. El planeamiento manual a pesar de ser laborioso y lento, proporciona precisión, motivo por el que se le usa para los planeamientos a corto plazo u otros que se presenten según la secuencia operacional. PARÁMETROS Y CRITERIOS GEOMÉTRICOS-ECONÓMICOS Los parámetros y criterios tanto geométricos y económicos que se utilizan en Marcona para la elaboración de los planes de minado y de los diseños propiamente dichos son:
PLANEAMIENTO DE DESARROLLO La planificación de desarrollo, es la primera parte de la operación de una mina a tajo abierto, y consiste en remover la capa de material estéril y/o el encapado aluvial que existe sobre el cuerpo de mineral, hasta dejar expuesto el mineral de tal forma que se pueda explotar en forma sostenible, este tipo de planeamiento es usual en Marcona puesto que por poseer varios cuerpos y estos a su vez diferentes diseños que permitan seguir una explotación compensada de tal manera que siempre se tenga ratios bajos de explotación a lo largo de la vida de la mina. Este tipo de planificación permite entre otros: -Rápida capitalización de la empresa durante los primeros años de vida del proyecto. -Tanto los equipos como la mano de obra pueden ser sustituidos en cada fase. -Posibilidad de explotar en distintas zonas, permitiendo así mayor flexibilidad en la explotación. -El numero de frentes de extracción de mineral y desmonte no es necesariamente grande. -Proporciona buenas condiciones de trabajo. PLANEAMIENTO A CORTO PLAZO Este tipo de planeamiento llamado también Planeamiento Operacional se realiza para la planificación de actividades de periodos que van desde semanales, mensuales y hasta un año. Este planeamiento esta fundamentado en la información proporcionada por los taladros de la sobre perforación primaria por lo que determina con bastante detalle la ley y el tipo de mineral, su abastecimiento racional al área de beneficio, el movimiento apropiado de los equipos ya sea palas y perforadoras de tal forma de organizar una secuencia de minado que garantice una operación eficiente de la mina.
PLANEAMIENTO A MEDIANO PLAZO – LARGO PLAZO Este tipo de planeamiento comprende un periodo de 5 años consecutivos, y sirven para relacionar el planeamiento a largo plazo con el planeamiento a corto plazo, por lo que existen diferentes alternativas de minado de acuerdo con los planes y objetivos empresariales que se desee alcanzar. La información cualitativa y cuantitativa sobre la cual esta fundamentada este tipo de planeamiento son determinados a partir de las reservas minables de los limites finales probables o de los diseños de taludes actuales según sea el caso. El planeamiento a largo plazo en Marcona comprende los planes anuales mas allá de los cinco años, es difícil hacer un planeamiento hasta el agotamiento de las reservas de limites finales probables de los diferentes cuerpos pues esto supone una serie de objetivos y metas directamente ligadas a la alta administración, esto por los diferentes tipos de minerales con los que se cuenta y que esta íntimamente ligada a su tratamiento en el área de beneficio.
PRODUCTOS A ELABORAR Y MEZCLAS A REALIZAR Los productos a elaborar serán:
Las mezclas a realizar para obtener estos productos son:
RESULTADOS DE LA EXPLOTACIÓN DEL HIERRO
CONCLUSIONES La producción de hierro de nuestro país, esta en función al desempeño que alcance la Empresa Minera Shougang Hierro Perú S. A. A., por lo que en el mediano plazo se prevé incremento sostenido en la producción de este mineral. Realizar los desarrollos parciales planificados aseguran la continuidad de las operaciones mineras en Marcona. Los productos de Hierro Peruano, tienen aceptación mayoritaria en el mercado asiático, por lo que el incremento de la producción podría tener mercado casi asegurado, más aun por ser ésta una empresa China. La importancia de la explotación de hierro se traduce en la generación de puestos de trabajo y el aporte de impuestos al fisco. REFERENCIAS PLANEAMIENTO DE MINADO EN MARCONA Juan Aranibar Loayza Marcona 2,002 MEMORIA DESCRIPTIVA DEL SOFTWARE MINERO RESERMINE Ricardo Baños Miranda Marcona 2,002 INFORME DE MINERIA Oficina de Performance Mina Marcona Diciembre 2,002 OTROS REPORTES DE LA MINA MARCONA
