UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
Políticas de manejo de stock y mezcla de minerales Diseño y planeamiento minero
Diego Ibáñez Cristián Ramírez
5 de Diciembre de 2011
Resumen El presente informe tiene como objetivo dar a conocer de manera clara el manejo de pilas de acopio o stocks dentro de una faena minera. Mostrando su importancia, ventajas y desventajas; así como también explicitar los distintos métodos de formación. En relación a la cadena de procesos que agregan valor al producto final en la minería del Cobre, es esencial también explicitar el manejo de mezclas de material que alimentarán a la planta de tratamiento. Es importante no perder de vista, dentro de la gran variedad de procesos involucrados, que el objetivo finalmente es económico (y en último caso financiero), por lo que implícitamente se establece como objetivos de las mezclas – y por ende de los stocks – la determinación de la combinación optima de los sectores en producción, con el fin de maximizar los beneficios. Con esto, se demuestra que el problema final es determinar para cada instante, periodo a periodo, cuál de los sectores aporta mayor valor presente al negocio y cuanto tonelaje debe entregar para ser procesado. Considerando como alcances la capacidad limitada de la planta y las varias posibilidades de abastecimiento (respecto a los distintos frentes de trabajo). Planteado de esta forma se puede intuir un problema con trivial solución, pero si se quiere interrelacionar los distintos sectores aparejados al tiempo para maximizar el valor actual, se vuelve un problema complejo que debe ser resuelto mediante modelos de optimización.
Contenido Resumen .............................................................................................................................................. 1 1.
Introducción ................................................................................................................................ 3
2.
Objetivos ..................................................................................................................................... 4
3.
Pilas de acopio y stocks. Mezclas de material. ............................................................................ 5
4.
3.1.
Definiciones y funciones ..................................................................................................... 5
3.2.
“Pila Mezcla” ....................................................................................................................... 7
3.3.
Ventajas y Desventajas ........................................................................................................ 8
Políticas de manejo ..................................................................................................................... 9 4.1.
Método de Chevrón longitudinal ........................................................................................ 9
4.2.
Método de Windrow – Chevrón ....................................................................................... 10
4.2.1. Ventajas y desventajas: Comparación Metodo de Chevrón longitudinal y Método de Windrow - Chevron ................................................................................................................... 12 4.3.
Método de capas horizontales .......................................................................................... 12
4.4.
Método de estratos inclinados ......................................................................................... 13
4.5.
Método de cono (Cone Shell) ............................................................................................ 13
4.6.
Método de Chevcon .......................................................................................................... 14
4.6.1.
Ventajas: Método circular continuo (Chevcon) sobre Método longitudinal. ........... 15
5.
Mezclas ...................................................................................................................................... 16
6.
Métodos para calcular mezclas de mineral ............................................................................... 17 6.1.
Método Matemático ......................................................................................................... 17
6.2.
Método de Programación Lineal ....................................................................................... 18
6.3.
Método Gráfico ................................................................................................................. 20
6.4.
Caso Práctico ..................................................................................................................... 21
7.
Conclusiones.............................................................................................................................. 23
8.
Bibliografía ................................................................................................................................ 24
1. Introducción Los desafíos que asumen constantemente las empresas mineras, requieren cada vez de mayor avance tecnológico, aumento de eficiencia, productividad, rendimientos, ser amigables con el medio ambiente y comunidades vecinas, entra muchas otras cosas. Un gran desafío. Aparejado a esto, las faenas mineras se realizan bajo condiciones generalmente desfavorables y extremas, que intuitivamente nos llevan a pensar en la detención de la producción. A grandes rasgos el ciclo productivo se define por un esquema que se inicia con la explotación del yacimiento mediante perforación y tronadura, para luego cargar el material y acarrearlo a las plantas de chancado donde se reduce la granulometría. El material proveniente del chancado, es depositado y acumulado sobre extensas áreas habilitadas para posteriormente transportar el material – dependiente de las características – al proceso respectivo. Así entonces, la larga cadena de valor que recorre un mineral, involucra procesos que dependen unos de otros para funcionar de la mejor forma y optimizar el ciclo. Para evitar que los imprevistos afecten la producción es que se generan apilamientos de material, de modo que ante eventualidades, la planta de tratamiento continúe alimentándose constantemente y con el material correspondiente para elevar al máximo la recuperación del metal de interés. En el presente informe, se indica la importancia y usos de las pilas de acopio y stocks, así como los distintos métodos para construirlas y comparar los mismos métodos para tener conocimiento al momento de la toma de decisiones. De igual manera se enfatiza en la importancia de las mezclas de material y sus objetivos, además de ejemplos prácticos junto a las metodologías de cálculo.
2. Objetivos
General
Comprender y analizar las políticas de manejo de stocks y mezclas de minerales en una operación a cielo abierto.
Específicos Comprender las diferencias entre pilas y stocks. Dominar los métodos para la formación de pilas o stocks. Entender el contexto que envuelven los métodos de formación de pilas o stocks. Comparar los métodos más usados en minería. Analizar ventajas y desventajas comparando según corresponda. Entender la importancia de las mezclas de material. Desarrollar ejemplo prácticos con la metodología de cálculo de compositos
3. Pilas de acopio y stocks. Mezclas de material. En operaciones mineras es común ver grandes pilas de material chancado. Estas se denominan pilas de acopio o stocks, que se utilizan para distintos fines cumpliendo funciones específicas dentro del ciclo productivo. De igual manera las mezclas de minerales juegan un rol muy importante asociado a la alimentación de la planta de tratamiento, para que esta última logre maximizar su recuperación. Las mezclas de material son las que determinarán los stocks en una faena. Los objetivos específicos, métodos y ejemplos serán presentados más adelante en el presente informe.
3.1.
Definiciones y funciones
Pilas de Acopio
Acumulación de material de características similares (respecto a ley, granulometría, etc.), permitiendo la formación de compositos (o mezclas) mediante la combinación de material de distintas pilas según los requerimientos de la planta de procesamiento.
Homogeneizador
Una pila cumple la función de integrar materiales con diferentes propiedades físicas y/o químicas, en proporciones tales que una pila o stock representa una composición definida. La función de homogeneizador es referida a la transformación sistemática del flujo de entrada a la pila en un flujo de salida continuo, de modo de compensar las fluctuaciones. Como sabemos, en la naturaleza los materiales presentan fluctuaciones incluso en los depósitos mas uniformes, cuando los incrementos de flujo son regulares el mineral puede ser muestreado y verificar un comportamiento (distribución) normal, luego el objetivo homogeneizador o mezcla es reducir la desviación estándar. Stocks
Acumulan material ya mezclado proveniente de las pilas.
“Amortiguación”/ Distribución
Un stock de material cumple la función de “amortiguación” y distribución al proporcionar una reserva suficiente de material, garantizando un funcionamiento continuo de la planta de procesamiento bajo condiciones normales. La pila actúa como “amortiguador” entre, opera ciones continuas y discontinuas de la mina, y una planta de procesos; así como también actúa como sistema de distribución de material.
Mezclas de mineral
Compositos
La función de las mezclas de mineral es la integración de distintas cantidades de mineral con diferentes propiedades físicas y/o químicas en proporciones tales que la pila completa representa un composito.
La figura1 representa la caracterización de una propiedad del material antes y después de la homogeneización respecto a una media. Ambas presentan igual media, donde previa homogeneización presenta una variabilidad considerable.
La figura2 representa dos distribuciones de una propiedad del mineral. Se enfatiza que el proceso de homogeneización disminuye la desviación estándar, dado un input y calculado un output.
Las pilas o stocks se acumulan en forma de pirámides mediante cintas transportadoras o stackers reclaimer (Equipo comandado que posee un brazo mecánico móvil). Idealmente el material debe ser apilado por cintas transportadoras en varias capas o estratos de igual espesor en volumen. Como resultado del gran numero de estratos superpuestos es la compensación de las variaciones de las propiedades del material. El número de capas está determinado por la sección transversal de la pila, la capacidad de manejo de material, y la velocidad de desplazamiento. En general las pilas tienen un ángulo equivalente al de reposo o de fricción de los materiales, que se encuentra entre 37° y 40°. Es importante señalar, que existen tres posibilidades para mantener un stock, estas son: Botadero (material estéril sin contenido del metal de interés), en planta, o en mina. La elección dependerá de la ley que tenga el material (sobre o bajo la ley de corte) considerando la visión del negocio.
3.2.
“Pila Mezcla”
La ubicación de las pilas debe estar considerada – dada la importancia – desde la etapa de diseño. Esto evitando problemas operacionales futuros o bien, sacando partido de un material que dada su condición variable en el tiempo (por la variabilidad del precio y el avance tecnológico), hace posible la obtención de un beneficio económico. Un claro ejemplo de esto, ocurrió en CODELCO Norte en 2008. Bajo la premisa de “hacer más con menos” es que la minera ha desarrollado dos iniciativas que permiten potenciar sus capacidades. Una de ellas es la “Explotación Sulfuros RT, Fase I” que
considera la inversión en nuevos equipos y tecnologías que permitirá un aporte a la planta concentradora de Chuquicamata obteniendo con esto una mayor producción. La segunda iniciativa corresponde al proyecto llevado a cabo por M ina Sur “Pila Mezcla”, que consiste en recuperar el cobre desde los ripios depositados hace mas de 80 años por Chile Exploration Company, que contienen una ley cercana al 0.15% de Cu. La Gerencia de Extracción y Lixiviación Sur (GELS), desarrollo un método de extracción que genera un VAN de US$1 millón, que abastece la planta de tratamiento con material de la pila, que fue depositado en 1915 en la etapa de exploración de Chuquicamata. El material fue trasladado a un sector protegido por una capa de polietileno que permite la recuperación del cobre residual mediante el proceso de lixiviación, para luego iniciar la etapa de extracción por solvente y electro – obtención. En 2009 se extrajeron 14.5 Mton, y se el lastre se depositó sobre las carpetas esparcidos en dos alturas, una de 30 y otra de 20 metros, que se regaron con PLS que se recolectó en piscinas para procesarlas mas tarde.
Imagen1 carpeta de polietileno que permite la recuperación del cobre, en CODELCO Norte, RT.
3.3.
Ventajas y Desventajas
PILAS DE ACOPIO O STOCKS
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Permite una producción continua a pesar de posibles paralizaciones (huelgas, clima, etc.)
Requiere de grandes aéreas libres para su depositacion.
Permite un flujo continuo de material Es necesaria infraestructura que permita homogéneo hacia la planta de tratamiento proteger el material de condiciones climáticas Permite un mejor rendimiento del molino SAG ya que la alimentación es continua y granulométricamente homogénea
Optimiza la productividad de la planta (recuperación) ya que permite cumplir con las condiciones requeridas (ley, granulometría)
Bajo consumo de energía Bajo condiciones especiales, permiten la lixiviación mediante solventes desde el stock
Genera problemas en cuanto al material particulado en el ambiente.
4. Políticas de manejo Para formar las pilas de acopio existen distintos métodos que dependen de los equipos disponibles y la disposición del material en la pila. En minería los métodos más usados son: Método de Chevrón, y Método de Windrow – Chevrón.
4.1.
Método de Chevrón longitudinal
Es el método más utilizado. Consiste en descargar material sobre la pila formando capas (o estratos), cada una con diferentes características de ley y/o granulometría en cantidades previamente definidas por la mezcla. Se alimenta mediante un Stacker Reclaimer que descarga material basculando a una velocidad constante de ida y vuelta a lo largo de la longitud de la pila. A medida que aumenta la altura de la pila, el espesor de las capas disminuye. Luego, se sacan “tajadas” de material que posteriormente es llevado a stock. Si el material es llevado al stock
usando Scraper Reclaimer de manera cruzada, se puede lograr la más eficiente homogeneización del material.
Figura 3: Sección transversal de una pila mediante el método de Chevrón. Se destaca la distribución de las capas o estratos superpuestos.
Figura4: Vista isométrica de una pila formada con el método de Chevrón. La figura destaca la disminución gradual del espesor de las capas o estratos a medida que la pila aumenta su altura.
4.2.
Método de Windrow – Chevrón
El método consiste en llenar la pila con material chancado de igual manera que el método anterior, con la diferencia de que el Stacker Reclaimer efectúa movimientos longitudinales como transversales, obteniéndose una pila sobre otra. La figura representa la secuencia de llenado de la pila.
Figura5: Sección transversal de una pila generada por el método Windrow – Chevrón. La figura destaca la secuencia de formación
según los colores. La primera “sub pila” corresponde al color rosado, luego el rojo, a continuación el verde, y finalmente el amarillo.
Este método es considerado también como “pre – homogeneización”, ya que se tiene un
apilamiento de capas casi horizontal. Se puede lograr también usando correas transportadoras que implican una menor inversión y ocupan menos espacio que las Stacker reclaimer, pero con esto se apareja la desventaja de altura fija, provocando una altura de caída del material inicial alta, generando gran cantidad de polvo en el ambiente.
Figura6: Secuencia operacional de llenado de la pila. El material de la mina es cargado por camiones que depositan el material en chancadores que alimentan una cinta transportadora que entrega el material para formar la pila. Luego el recuperador actúa transversalmente logrando la homogeneización necesaria, para llevar el material a la planta.
4.2.1. Ventajas y desventajas: Comparación Metodo de Chevrón longitudinal y Método de Windrow - Chevron
METODO
CHEVRÓN Armado simple y rápido
VENTAJAS
WINDROW - CHEVRÓN Menor segregación, al estar constituida por un conjunto de pequeñas pilas
Posee una sola dirección Mayor control sobre posibles (longitudinal) de llenado desmoronamientos Extracción por Silos tiene menores probabilidades de “colgar” el material.
DESVENTAJAS
Alto nivel de segregación, ya Armado complejo y lento. que la diferencias de granulometrías permiten depositaciones Mayor probabilidad de Dos direcciones de llenado: desmoronamiento Movimientos longitudinales, y movimientos transversales Extracción por Silos, tiene mayor probabilidad a “colgar”
el material por obstrucción de fragmentos.
4.3.
Método de capas horizontales
El material se superpone en capas horizontales, cuyo espesor aumenta a medida que se forma la pila. Con este método se pueden apilar capas de distinto espesor y materiales con distintos ángulos de reposo, y permita una distribución granulométrica amplia. Se realiza mediante una cinta transportadora cuyo punto de descarga hace un recorrido en forma de meandros.
4.4.
Método de estratos inclinados
El material se deposita en forma de capas o estratos superpuestos inclinados. El ángulo aproximado (formado con el piso) varía entre 32° y 38°. Presenta inconvenientes al igual que el método de Chevrón, ya que en la parte inferior se acumulan los gruesos. Al igual que el método de cono (Cone Shell), se ha desarrollado especialmente para ser utilizado junto a un equipo Scraper Reclaimer, debido a que la inclinación propicia condiciones para genera una mezcla.
Figura7: Sección transversal de una pila formada con estratos inclinados. Se destaca el Scraper Reclaimer, que cruza los estratos inclinadamente logrando la homogeneización esperada.
4.5.
Método de cono (Cone Shell)
Usado en materiales que no requieren mayor homogeneización ni procesamiento (caso del Carbón). Al igual que el método de estratos inclinados, debe ser utilizado junto a un Scraper Reclaimer.
Figura8: Isométrica de una pila formada mediante el método de cono.
4.6.
Método de Chevcon
Es un método que combina las pirámides de Chevrón y las pilas cónicas (Cone Shell), donde el material se deposita en una serie de montones cónicos uno al lado del otro, diferenciándose del resto de los métodos en que la depositacion es continua. Este método mantiene una longitud constante y de capas superpuestas.
Figura9: Vista isométrica de una pila “sin fin”, formada mediante el método de Chevcon.
4.6.1. Ventajas: Método circular continuo (Chevcon) sobre Método longitudinal.
Menores costos de inversión al “mismo volumen de almacenamiento”, además de menores costos de operación y mantenimiento, ya que se puede automatizar. Diseño compacto, con correas transportadoras cortas. Flexibilidad en el diseño, ya que el circulo adapta al espacio disponible, considerando la entrada y salida en 360°. Continua entrada y salida de material.
La pila es “sin fin” por lo que el equipo que recupera el material no es necesario
reinstalarlo. El transporte desde la pila es siempre constante respecto a la sección transversal. Las capas o estratos son de igual espesor, a diferencia del método longitudinal. Para tasas comparables, de alimentación y recuperación de la pila, el consumo de energía es menor debido a: Correas transportadoras de menor longitud. o Sin cables de bobina del motor. o Stacker reclaimer no viaja a lo largo de la pila. o La gran desventaja radica en que una ampliación futura para el sistema circular, no será posible. En cambio una pila longitudinal se adapta fácilmente a nuevas demandas de almacenamiento.
Imagen2: Pila formada mediante Chevcon.
5. Mezclas El objetivo de las mezclas es lograr determinar los ritmos de producción de los distintos sectores de extracción de una mina, que permitan maximizar el valor presente de los flujos generados por la operación. Luego la política de mezcla de la empresa minera se debe condecir con lo anterior, sumando restricciones metalúrgicas, operativas, ambientales, y económicas. Se sabe que el ciclo del cobre es una larga cadena que agrega valor mediante los procesos involucrados. Cada uno de ellos, será quien determine la demanda al procesos anterior según – fundamentalmente – su capacidad. Así entonces, el material luego de ser tronado, cargado y transportado, será enviado a la planta procesadora desde las pilas de acopio o stocks. Luego es primordial que la capacidad de la planta esté al límite y con el material requerido de modo de maximizar su recuperación. Es así como cobra importancia la “mezcla” ya que como se enunció al
inicio del presente informe, la mezcla apilada permite amortiguar, distribuir, y homogeneizar formando un composito homogéneo en cuanto a ley y granulometría.
Figura10: Efecto “amortiguador” de la m ezcla, transformado un comportamiento errático, a uno suavizado y homogéneo.
En la figura se muestra como se reduce la variabilidad y comportamiento errático en cuanto al input ley, que luego de pasar por un proceso de mezcla, presenta un comportamiento suave y uniforme en el output. Como finalmente, el problema es económico es necesario generar modelos que optimicen las combinaciones respecto a la cantidad de material a extraer por sector en producción. Los principales modelos son: a) Modelo Estático: Modelo simple para determinar la combinación optima de las producciones de varios sectores, generando un resultado que no cambia durante el periodo de producción de los sectores.
b) Modelo Dinámico: Modelo más desarrollado, que introduce posibles cambios en la combinación de las producciones debido a decisiones futuras. Luego esto implica una mayor complejidad.
6. Métodos para calcular mezclas de mineral El cálculo de la mezcla óptima de mineral se puede realizar en base a modelos estáticos y dinámicos. Los principales correspondientes al modelo estático son:
Método Matemático Método de Programación Lineal Método Gráfico.
6.1.
Método Matemático
Este método se basa en realizar un sistema de ecuaciones, obtenidas de la información del proceso, desde las cuales se obtiene el tonelaje a extraer de los diferentes sectores. La información utilizada para realizar este método puede ser:
Ley de Cabeza de la planta de procesamiento. Capacidad de la planta. Leyes de cada sector. Leyes máximas de los contaminantes, por ejemplo arsénico. Etc.
Para entender mejor este método usaremos un ejemplo: Una mina desea obtener la mezcla (blend) de 3 sectores en operación en forma de abastecer a la planta de 45.000 tpd con una ley de 1,2% Cu y el arsénico máximo permitido es de 0,12% La información de leyes características de cada una de las palas se muestra a continuación. Sectores
% CU
%As
1
0,75
0,025
2
1,35
0,15
3
0,82
0,098
El desarrollo de este método inicia por seleccionar las variables, en especial nos interesa saber el tonelaje que extraerá cada pala, por lo que se define lo siguiente:
X Tonelaje diario a extraer por la pala 1 Y: Tonelaje diario a extraer por la pala 1 Z: Tonelaje diario a extraer por la pala 1 La información entregada nos permite realizar las tres ecuaciones para resolver este problema, tenemos entonces:
Ley de cabeza:
Concentración máxima de arsénico:
Capacidad de la planta:
Tomando estas inecuaciones como ecuaciones, resolvemos sin mayor problema matemático y obtendremos que: X: Y: Z:
10.399,43 [tpd] 33.637,66 [tpd] 962,91 [tpd]
Resultado que nos muestra que la pala 1 extraerá 10.400 tpd, la pala 2 33.600 tpd y la pala 3 960 tpd, para optimizar el resultado.
6.2.
Método de Programación Lineal
La programación lineal nos permite trabajar con variables que tienen un comportamiento lineal, tanto en su función objetivo, como sus restricciones. Es ampliamente utilizada en la investigación operativa y en nuestro caso es ideal por la facilidad que entrega a los cálculos y los resultados obtenidos, generándonos un valor óptimo de ritmo de extracción, y a su vez la optimización de la solución correspondiente a las tpd de cada pala. Los principales métodos para solucionar el modelo de programación lineal son el método simplex y el enfoque gráfico, además existe una serie de variantes al método simplex para casos particulares. El modo en que opera este método es de forma iterativa, por lo que para obtener los resultados se usan computadores, muchas veces de alta capacidad, ya que la cantidad de variables y restricciones puede hacer muy lento el proceso.
Al igual que con el caso anterior, usaremos un ejemplo para el mejor entendimiento del método, esta vez fue resuelto por medio de la herramienta Solver de MS Excel. Una mina explota un yacimiento de oro. La capacidad máxima de operación anual de la planta de beneficio es de 1000 Kt y la alimentación de la mina es de 10 g/t.
Sectores
Ley (g/t)
Capacidades (kt)
Utilidad(US$/ton)
1
1,5
600
300
2
10
500
180
Al igual que en el modelo matemático se inicia seleccionando las variables: X: tonelaje, en kt, extraído del Sector 1 Y: Tonelaje, en kt, extraído del Sector 2 Luego veremos las restricciones, basados en los datos entregados: Capacidad del Sector 1 Capacidad del Sector 2 Capacidad de la Planta Alimentación a la Planta
X ≤ 600 Y ≤ 500 X + Y ≤ 1000 1,5 X + 10 Y ≥ 10
Finalmente definiremos nuestra Función Objetivo, en donde ira lo que estamos buscando realizar, en este caso maximizar el tonelaje a extraer de cada sector, considerando la maximizar las utilidades: MAX (Z) = 300 X + 180 Y Resolviendo este caso tendremos que se deben extraer 600 kt desde el sector 1 y 400 kt del sector 2, obteniendo con esto la utilidad de US$ 252.000.
6.3.
Método Gráfico
Éste método sirve para conocer el número de camiones que se deben cargar en cada sector con el fin de obtener la ley de cabeza requerida por la planta, para llevar a cabo este método en un sistema coordenado generaremos las zonas del plano definidas por las inecuaciones de las restricciones, con objeto de encontrar los puntos que satisfacen el problema. Un proceso de traslación paralela permite, finalmente, ubicar el ó ptimo en algún punto de aquella figura. Los gráficos no pueden ser generalizados para un número arbitrario de variables, de manera que su interés en la resolución de problemas particulares es limitado. Como ejemplo utilizaremos los datos correspondientes a dos sectores “Mina Esmeralda” y “Mina Diablo Regimiento”, se necesitan un total de 50 camionadas con ley de cabeza en el rango de 0,9 a
1,1% de Cu. Además sabemos que la ley de Cu del mineral de Mina Esmeralda es de 1,2% y la de Mina Diablo Regimiento es de 0,8%. El procedimiento es trazar las rectas que identifican a la ley de cabeza, en este caso se eligen los límites y el valor medio (0,9%, 1% y 1,1% de Cu), y se une mediante una recta las leyes del mineral de cada sector, tal como se ve en la figura a continuación
Figura11: Método gráfico
La forma de analizar el grafico es buscar la intersección de la recta de la ley de cabeza con la que une a las leyes de cada sector, por ejemplo para una ley de cabeza de 1,1% de Cu, tendremos que usar 10 camionadas de Mina Diablo Regimiento y 40 de Mina Esmeralda.
6.4.
Caso Práctico
Este es un caso real aplicado a una mina de fierro a rajo abierto, la situación actual es que se explota la magnetita, la alimentación a la quebradora se lleva a cabo por campañas, es decir, por voladuras completas. Las mezclas se efectúan en su totalidad en el almacén de mineral pero como su diseño es limitado, no permite efectuar estas mezclas ni con la oportunidad ni en el volumen demandados por el proceso de molienda y concentración. La propuesta fue un nuevo método de trabajo basado en un modelo de programación lineal, mediante la alternativa de viajes llevando el material ya mezclado a almacén y de esta manera no realizar la mezcla en este lugar con equipos de apoyo. Luego de ingresar todas las variables al sistema, se realizó mediante múltiples corridas del programa en un periodo de 90 días utilizando el software QBS. Podemos ver que los resultados hablan por sí solos, obteniendo ventajas en la duración promedio del ciclo de carga, alimentación de chancado, producción de concentrado.
Figura12: Grafico duración promedio del ciclo de carga
Figura13: Gráfico alimentación del chancado
Figura14: Grafico producción de concentrado
En conclusión vemos que la aplicación del método de optimización de programación lineal, aun cuando es un trabajo extenso tanto de creación, como ejecución puede generar grandes cambios al manejo de stock y la mezcla de minerales; generando cambios sustanciales en los resultados que se transforman en beneficios económicos al proyecto.
7. Conclusiones El acopio de material en stocks mediante mezclas, permite igualar las variaciones de las propiedades físicas y/o químicas, convirtiendo el material de baja calidad en una mezcla uniforme de superior calidad. Esto se afirmó, y se trató de explicar de manera sencilla la importancia del efecto homogeneizador. Se presentaron los distintos métodos de formación de pilas o stocks, y se enfatizó en los más usados en la industria minera, como son los métodos longitudinales (método de Chevrón) y el método circular (método “sin fin” o método de Chevcon). Se debe señalar que cada uno de los
sistemas presenta ventajas y desventajas específicas y que la elección del método a utilizar dependerá del material con que se esté trabajando así como de la particularidad de cada faena. A modo general la aplicabilidad de pilas o stocks está reservada para métodos de explotación que permitan la extracción de diversos tipos de materiales, esto implica que métodos de hundimiento, carezcan de la necesidad de formar pilas, siendo un problema aparte aparejado a un gran desafío el lograr una minería continua en estos métodos subterráneos de hundimiento. Distinto ocurre en explotaciones donde se obtienen distintos tipos de material (respecto fundamentalmente a ley y granulometría), donde un caso particular es la minería a cielo abierto donde el material extraído de los diferentes frentes productivos puede apilarse en botaderos, planta, o stocks de material. Las pilas o stocks permiten un flujo de alimentación constante a la planta, de modo que “amortigua” el proceso minero, ya que imprevistos tales como huelgas, nevadas, lluvias, etc. no
detienen la producción. De igual manera ocurre si existen problemas con el carguío y transporte, ya que la pila o stocks servirán como reserva de material. Esto teniendo en consideración, que es la planta concentrador o de tratamiento la que pone las mayores restricciones para el ciclo operativo de la mina, ya que esta debe recuperar el material según la planificación y cualquier variación afecta de manera directa los flujos de caja correspondientes y por ende, afecta indicadores relevantes en la toma de decisiones como resulta ser el VAN. Para finalizar, es importante concluir y recalcar, que al hablar de “políticas de mezcla” se refiere a
las políticas que maneja la empresa para permitir un aumento o maximizar el VAN, y esto ocurrirá inevitablemente al obtener la combinación optima de la cantidad de material que debe ser extraído por sector para formar el stock necesario según los requerimiento de la planta. Análogamente, una mezcla inadecuada generará un VAN que potencialmente no será el más alto afectando de manera directa la inversión o reinversión en el proyecto.
8. Bibliografía
“Determinación de la combinación optima de las producciones a largo plazo entre mina a
rajo abierto y mina subterránea División Andina CODELCO – Chile”, Aldo Jofré Jaures, Universidad de Santiago de Chile, 1999. Homogenization of bulk material in longitudinal and circular stockpile arrangements. Dr FM Wolpers, Krupp South Africa Revista Minería chilena: “En CODELCO Norte: Maximizando los recursos productivos”.
Optimización de mezclas de minerales mediante programación lineal en una mina de mineral de fierro a cielo abierto. Miguel Escaramilla, Aguascalientes, México. 2003.
