Resumen Ejecutivo Cepromet

DESARROLLO DE UN PROTOTIPO PARA LA FABRICACIÓN DE LADRILLOS DE CONSTRUCCIÓN A PARTIR DE LA UTILIZACIÓN DE RELAVES MINEROS DEL PROCESO DE CIANURACIÓN EN PLANTAS MINERO ARTESANALES1 Convenio: 161 – FINCYT- FIDECOM - PIMEN 2012

Resúmen: La ejecución del proyecto estuvo a cargo de la empresa CEPROMET Minera Porvenir S.A.C. y de la entidad colaborada siendo éste financiado por el Programa de Ciencia y Tecnología FINCyT- FIDECOM. El presente resumen describe describe como la empresa en mención logró reducir la brecha existente mediante la implementación y puesta en marcha de este proyecto, siendo su objetivo principal el desarrollo de un prototipo para la fabricación de ladrillos de construcción a partir de la utilización de relaves mineros del proceso de cianuración en plantas minero artesanales en la Región Arequipa. La identificación de los componentes del prototipo y la definición de los aditivos a utilizar para la fabricación de ladrillos fueron el punto de partida para el incremento de la competitividad de la empresa y del sector en el que se desarrolla, a partir de ahí se generará la información necesaria del producto final a obtener. En la implementación y puesta en marcha de este proyecto se considera la selección del diseño del prototipo, la definición de las características de las unidades y la respectiva validación del diseño para definir las características principales del prototipo de fabricación de ladrillos así también el desarrollo de una pasantía a México para la adquisición de conocimientos en temas relacionados con la fabricación de ladrillos a partir de los residuos de la actividad minera. También considera las actividades relacionadas con la construcción de las unidades constitutivas e integración del prototipo para la implementación del prototipo a escala piloto identificado la secuencia de los procesos y los elementos de entrada y salida para la elaboración de los ladrillos de construcción. Finalmente, el proyecto fue complementado con actividades relacionadas con la evaluación del desempeño del prototipo con la elaboración de un manual para la operación del prototipo en la planta piloto.

Palabras clave:Relaves mineros, ladrillos, proceso de cianuración

Resultados del proyecto: 1. La empresa solicitante solicitante CEPROMET CEPROMET Minera Porvenir Porvenir S.A.C cuenta ahora con una planta piloto que utiliza los relaves mineros del proceso de cianuración para la fabricación de ladrillos de construcción, el cual está compuesto por tres unidades. Siendo la unidad 1 constituida por un espesador y un tanque neutralizador; la unidad 2 con un filtro, mezclador y moldeador y; la unidad 3 que abarca un secador-horno. Además tras las pruebas desarrolladas se ha identificado que los ladrillos obtenidos poseen una resistencia a la compresión de 25 MPa superando los estándares nacionales vigentes de albañilería.

Figura 2. Planta piloto de fabricación de ladrillos (prototipo implementado)

2. La empresa adquirió un PH-metro digital, el cual le permitirá controlar la acidez de la solución saliente de la etapas de neutralización y de filtrado del relave, un termómetro digital, un hidrómetro digital y una balanza digital para el control de los parámetros permisibles de la solución a la entrada de la etapa de moldeado. Ademas adquirió un detector de HCN y un analizador de gases de CO 2, CH 4, NO X, SO X y H2S para el control de propiedades del producto final (ladrillo de construcción).

Figura 1.Esquema General del Prototipo de Fabricación de Ladrillos

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3. Se obtendrá un producto producto inertizado ya que que en el proceso, los componentes del relave son neutralizados, en consecuencia hay una reducción potencial del impacto ambiental generado por la acumulación de las canchas de relave.

El proyecto se ejecutó en AREQUIPA , Perú entre el 27 de Noviembre de 2012 y el 27 de Mayo del 2014y fue co-financiado po r el Programa de Ciencia y Tecnología (FINCyT) con recursos del Ministerio de la Producción, la(s) empresa(s) participante(s) en el proyecto y/o entidad(es) académica(s).

4. La empresa solicitante CEPROMET Minera Porvenir S.A.C incursionará en el mercado de la construcción lo cual permitirá el incremento de su cartera de clientes, para lo cual el producto final cumplirá con todos los parámetros estandarizados de la Norma Técnica y de control necesarios durante, antes y después del proceso mediante pruebas de laboratorio para determinar sus características. 5. La implementación de la planta piloto permitirá el crecimiento de la rentabilidad de la empresa en un 5% aproximadamente con respecto a sus ventas totales, la reducción del 60% en los costos de mantenimiento de su relavera y la reducción en los costos de producción de ladrillos aproximadamente en un 20% (reduciendo los costos en materia prima). 6. Reducción del impacto ambiental producto de la actividad minera lo cualfortalecerá la imagen socialmente responsable de la empresa, haciéndolamás atractiva en el mercado. 7. Se elaboró un manual de operación del prototipo construido con la finalidad de que los operarios conozcan los procedimientos para operar los equipos de manera adecuada y las medidas de seguridad que deben cumplir al momento de operarlas. 8. El proyecto permitió el desarrollo e implementación de una metodología para la fabricación de ladrillos de construcción empleando relaves mineros además de la definición de los parámetros y variables de interés a ser monitoreados en el proceso de tal manera que otras empresas puedan replicarlo.

Problema existente en las MyPEs: Limitados y deficientes conocimientos en técnicas para el tratamiento y reutilización de los relaves mineros del proceso de cianuraciónen actividades posteriores en las mineras artesanales de la Región Arequipa. Otra problemática actual es el impacto con el medio ambiente y con el aseguramiento de la calidad de los materiales obtenidos a partir de esta tecnologíaasí como la metodología del proceso, materiales e insumos usados en el proceso y los parámetros que pueden tomarse en cuenta para cumplir con los estándares establecidos inicialmente por la empresa y el sector donde se desarrolla. Las mineras artesanales al no poseer una técnica ni tecnología apropiada para el tratamiento o reutilización de los relaves mineros tienen que utilizar sistemas convencionales(acumulación en canchas relaveras) lo que muchas veces les impidegarantizar el cumplimiento de la normativa vigente y eso se traduce en el incumplimiento de varios estándares de calidad y medioambientales..

Objetivo central del proyecto: Desarrollo de un prototipo para la fabricación de ladrillos de construcción a partir de la utilizacion de relaves mineros del proceso de cianuración en plantas minero artesanales, a través del desarrollo de un manual para la operación del prototipo y la obtención de prototipo operativo para la fabricación de ladrillos; todo ello en base a la selección del diseño, su validación y la definición de las características 1

de las unidades; la construcción de las unidades e integración del prototipo y; la evaluación del desempeño del prototipo apoyado por los ensayos de laboratorio realizado para el monitoreo de agente contaminantes.

Hipótesis planteada en el proyecto: Es posible el desarrollo de una tecnología apropiada para la producción de un material de construcción de altos estándares de calidad (alta resistencia, liviandad, plasticidad) que utilice los relaves mineros como materia primay cumpla con los parámetros de la normativa de albañilería y que el material de construcción este dentro de los estándares medioambientales y sus componentes no excedan los límites máximos permisibles de contaminación según la normativa vigente del Perú.

Metodología implementada en el proyecto: El proceso se inicia con la utilización de los relaves acumulados en la cancha predestinada para esto, en esta etapa se recojen muestras para realizar las pruebas en laboratorio permitiendo así la identificación de los componentes de entrada al proceso (silice, oxido de fierro, etc). El proceso presenta el espesamiento del relave de 30% a 50% de sólidos, luego se filtra en un filtro tipo tambor recirculando las soluciones provienientes a la planta de lixiviación. El relave filtrado se neutraliza agregando peróxido de hidrógeno y ácido sulfúrico formando el ácido caro al cual se le agrega cal para mantener el nivel de Ph. En esta etapa, se da el control de parámetros de Ph, CN (cantidad de cianuro) y granulometría dentro de los rangos permisibles definidos previamente. A la salida de esta segunda etapa de filtro, se mezcla esta solución con greda de 15 a 20 % en peso y un 80 a 85 % de relave. Posteriormente se pasa la mezcla de arcilla a la etapa de moldeado adoptando la forma final que tubo el producto para que en la etapa de secado se dé la eliminación del agua agregada en la fase de moldeado y asi pasar a la última etapa de cocción (horno) que se realiza en un horno tunel horizontal insuflando aire caliente con humedad hasta obtener el producto final denominado ladrillo de contrucción. El proyecto contempla 4 componentes: El primero, se inició con una pasantía a la Universidad de Idaho Departamento de Ciencias Geologicas (EEUU) para la adquisición de conocimientos relacionados con el proceso de fabricación de ladrillos. Seguidamente el proceso a utilizar para la fabricación de ladrillos se revisó por expertos en el área y se mejoró con los conocimientos obtenidos en la pasantía a partir de los estudios e investigaciones realizadas en universidades y empresas que aplican esta tecnología en sus procesos. El segundo componente, se inició con el tesista que propuso el diseño de una planta piloto que incluyó el diseño de las conexiones requeridas, la distribución de la maquinaria y equipo necesario, las normas de seguridad a considerar, etc. En base a este diseño, se procede con la implementación de la planta piloto. El tercer componente, respecto a la evaluación del desempeño consiste en el desarrollo de las evaluaciones del prototipo construido y el diseño de un protocolo de pruebas para la validación del prototipo y definición de los valores óptimos del proceso de fabricación de ladrillos. En este protocolo se establecen las características de los ladrillos a obtener respecto a las propiedades mecánicas mínimas que debe cumplir


identificando su tamaño, peso y estructura. Posteriormente, se inician con los ensayos en el prototipo. El último componente, consiste en la elaboración del estudio de linea base, la elaboración del estudio de línea de salida, elaboración de artículos del proyecto, elaboración de tesis del proyecto, elaboración de informes técnicos, financieros, participación en congresos para difundir la investigación y la elaboración del informe final y lecciones aprendidas así como la presentación de dos planes de tesis a la Universidad.

minera al medio ambiente, con información obtenida de procesos previos. El proyecto resolverá el problema de la destinación de espacios a la acumulación de relaves, reduciendo los costos de mantenimiento de relaveras.

El problema central es la ausencia tecnología en el Perú para la utilización de relaves mineros, provenientes de la recuperación de oro por medio de la cianuración en plantas de la mineria artesanal, después de su deposición en las canchas de relaves; generado por el poco conocimiento sobre técnicas de aprovechamiento de relaves mineros.

A diferencia de los competidores, se incurren en costos de producción mínimos, ya que se utiliza el relave que es el material de desperdicio de la planta, el relave brinda las características mecánicas al contener sílice y óxido de fierro, además los aditivos se agregan en menor proporción que los procesos convencionales de fabricación de ladrillos. La tecnología desarrollada podrá ser replicada por otras plantas y ladrilleras las cuales entenderán la importancia de la utilización de los relaves, en consecuencia esta nueva filosofía incrementará la productividad y competitividad empresarial. Las empresas que deseen replicar el proceso, primero deberán capacitarse en producción de ladrillos a base de relaves.

El producto a obtener será de buena calidad con una alta resistencia pero sobre todo liviano a los actuales ladrillos de construccion. Por otro lado, la aplicación de esta tecnologia permitirá que la empresa pueda generar mayores ingresos debido a su participacion en dos tipos de mercados como es el sector minero y el de construccion lo que permitira a mediano plazo una mejor rentabilidad en la empresa.

Con el desarrollo y ejecución de este proyecto de innovación, se determinó la metodología para la fabricación de ladrillos a partir de relaves mineros del proceso de cianuración teniendo en cuenta los parámetros establecidos por la normativa actual obteniendo como resultado los ladrillos con una resistencia a la compresión de 25 MPa superando los estándares nacionales vigentes.

La tecnología aplicada permitirá a la empresa reducir costos de manteniendo de su cancha relavera ya que los relaves serán utilizados como materia prima, esto permitirá la reducción de la cantidad almacenada de relaves y por lo tanto ya no será necesaria la construcción de otras canchas relaveras. Todo esto conllevara de manera directa a la reducción del impacto ambiental producto de la actividad minera lo cual fortalecerá la imagen socialmente responsable de la empresa, haciéndola más atractiva en el mercado.

La empresa CEPROMET Minera Porvenir S.A.C y la Universidad Católica San Pablo han formado fuertes lazos de cooperación para el desarrollo de futuros proyectos que desee realizar la empresa.

Conclusiones del proyecto:

El resultado del proyecto permitirá el crecimiento de la rentabilidad del 5% aproximadamente con respecto a sus ventas totales, una reducción del 60% en los costos de mantenimiento de su relavera y la reducción en los costos de producción de ladrillos aproximadamente en un 20% (reduciendo los costos en materia prima). Se optimizará el proceso de la planta piloto para que después se conlleve a su producción a gran escala y asi poder utilizar aproximadamente un 100 % de los relaves mineros lo que permitira reducir drasticamente el impacto de la actividad

Fuente de financiamiento: El proyecto tuvo un presupuesto total de S/.203,955.00 Nuevos Soles y fue financiado con recursos del estado peruano, la empresa participante y una entidad académica según el cuadro siguiente:

Fuente de financiamiento

Porcentaje

Programa de Ciencia y Tecnología (FINCyT)

73.54%

CEPROMET Minera Porvenir S.A.C.

21.46%

Universidad Católica San Pablo (UCSP)

5.00%

El presente Resumen Ejecutivo de Proyecto fue elaborado por el Equipo Técnico del Proyecto y editado por el Programa de Ciencia y Tecnología (FINCyT) con fines informativos, como parte de la iniciativa del sector público, privado y académico que fomentan la ci encia, tecnología e innovación en el Perú. Para mayor información sobre el proyecto contactarse con: Sr. Juan Miguel Zegarra Medina Gerentede la empresa CEPROMET Minera Porvenir S.A.C Teléfono: 054-458897 [email protected]

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