Universidad Católica del Norte Escuela de Negocios Mineros Magíster en Gestión Minera Análisis de Procesos Mineros: Una Visión Global 7ma versión MGM Antofagasta,

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1 Universidad Católica del Norte Escuela de Negocios Mineros Magíster en Gestión Minera Análisis de Procesos Mineros: Una Visión Global 7ma versión MGM Antofagasta, Mayo de 2014 Andrés Reghezza ARIMET 2014

2 GEOMETALURGIA ↔ Gestión del Negocio Necesidad de Asegurar el Negocio Minero! Asegurar Programas de Producción. Asegurar Calidad Producto. Asegurar Costos Proceso. Cumplimiento Normas Ambientales. Generar una Base Robusta de la I α D Futura. Polimetalizar la Producción!.

3 Asegurar el Calidad: Plena Negocio Minero Satisfacción del Cliente externo. Costos: Meta: Bajar de cuartil! Cantidad: Producir lo que se Programa Producir.

4 Asegurar Programas de Producción. Basado en el futuro, no en el pasado!. Las explicaciones al no cumplimiento generan desconfianza del dueño. ° La Geometalurgia: Una herramienta básica para dar sustento a las promesas productivas y/o a las actividades requeridas para lograr la producción prometida!

5 «La estimación de producción en el futuro con el nivel de incerteza que tenga, será siempre más adecuada que la estimación basada con datos del pasado»

6 *Calidad del Producto. «La geometalurgia nos debe alertar respecto al contenido de impurezas en la mena y sus impactos en la calidad del producto de mañana». Y la calidad del cátodo futuro?  Calidad cada vez mas exigente, con niveles de impurezas decreciente.  ¿Nueva tecnologías para asegurar la calidad del cátodo?.

7  Mercados segmentos. Cu: Commoditie?.  Posibilidad de producir algo mas que cátodo? «Mañana no gana el que produce más … sino el que produce mejor»

8 Amenaza Futura INSATISFACCION DEL CLIENTE CONDUCTIVIDADELECTRICA TRACCION GRIETAS POROS ELONGACION ElementoPasadoPresenteFuturo As< 0.1 Bi< 0.1 Sb< 0.1 S1596 Pb532

9 ¿SPECIALITY? ALAMBRE NORMAL ELECTRICO ALAMBRE PLANO TRANSFORMADORES ALAMBRE FINO ELECTRONICO 0.4mm ALAMBRE ULTRAFINO 0.018mm MINITUARIZACION ALTA CONDUCTIVIDAD (OF – HC) MERCADO DEL COBRE ? USO DEL ALAMBRE Mercado Pigmentos NORMAL NORMALMEDIAALTA TOPGRANDE ESPECIAL CALIDAD CATODICA ¡GRAFENO!

10 * Y los costos? «Solo una buena planificación permite un real control de los costos del proceso» Posicionamiento Competitivo – Cash Cost (C1)

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12 Proceso20002010 Concentración1.10 (0.4 - 2,3) 0.70 (0.3 – 2.9) Hidrometalurgia0.30 (0.15 – 0.4) 0.13 (0.06 – 0.8) Distribución porcentual del agua en minería: Concentración68% Hidrometalurgia14% Otros usos18%

13 * La minería representa, en promedio, un 7% del uso del agua en las regiones en las que se encuentra presente en forma relevante (N. Pizarro, Mzo 2012).

14 Extracciones de Agua por Región l/s. RegiónSector minero Sector sanitario Sector agrícola TotalSector minero / total (%) I139814792518539525.9 II48541294891703969.0 III14417944291652622.1 IV439145428456304561.4 V926515229231353092.6 VI2100432268276746982.8 Total1115814495133770159423 %7.09.153.9100.0

15 La zona norte es crítica! Las políticas de crecimiento del país generarán nuevas presiones sobre el recurso hídrico que podrían afectar el desarrollo minero sectorial. Optimización en los procesos podrían ser implementadas pero no resolverán el manejo del recurso hídrico de la zona norte.

16 Posibles soluciones:  Redistribuir procesos en función de la demanda hídrica  Filtrado de relaves y espesaje extremo.  Modificación de ciclos de riego en pilas de lixiviación y generación de PLS más concentrados.

17  Compra o permuta de recursos hídricos a países vecinos.  Desarrollar tecnologías que abaraten uso industrial del agua de mar, sobre todo, en faenas mineras lejanas a la costa.

18 Y Energía? Las dificultades que presenta el mercado energético está afectando severamente la competitividad del país. Proyectos mineros 2011-2020, en etapa de factibilidad (50 B U$). Necesidad de desarrollar tecnologías para disminuir energías:

19 Tronadura controlada, fragmentación por plasma. Lixiviación sin chancado. Ahorro energía en electroobtención. Desarrollo de nuevos reactores de fusión, y otros. ¡El Proceso Comienza en la Mina, No en la Planta!

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21 *Y las normas ambientales? As en Fundiciones. Fundiciones chilenas capturan del orden del 97 ± 2% de As. (mínimo: 95%). El contenido de As en concentrados oscila entre 0.2 – 1.5%.

22 Si una fundición trata 1.000.000 TPA de concentrados y tiene una captura de 97% As, sus niveles de emisión en fundición del contenido de As, serán. Emisión As TPA% As Conc. 600.2 3001.0 4501.5

23 Normas de emisiones de As, en proceso de aprobación, permitirá emisiones entre 17 a 157 TPA. (Fundición Chuquicamata tendrá 476 TPA). De ahí la gran importancia de la geometalurgia para determinar el contenido de As en los concentrados a producir!

24 Hoy, el As! Mañana; As, Sb y Bi! ¿Qué opciones tecnológicas para tratar concentrados de mayor As?.  Tostación desarsenificante (DMH).  Purificación alcalina.  Reactor capa fundida.  Lixiviación de concentrados complejos.

25 ¡No olvidar, exportar concentrados con As > 0.3%, tiene altas penalidades!

26 S, SO 2 en Fundiciones Fundiciones chilenas deberán capturar un mínimo de 95% de azufre. El contenido de S en concentrados: 33 ± 3%. Si una fundición trata 500.000 TPA de concentrado con una captura de 95% se tendrá: Emisión SO 2 TPA%S Conc. 15.00030 16.50033 18.00036

27 Normas de emisiones de SO 2, en proceso de aprobación, permitirá emitir entre 12880 a 49700 TPA.

28 La I α D del Futuro Debe Tomar Como Base la Geometalurgia del Hoy. ¿son compatibles las tecnologías de hoy con las reservas futuras de cobre?. Sobre el 90% de las reservas futuras de cobre son sulfuros! De estas, mas el 80% es calcopirita, una de las especies mas difíciles de lixiviar en condiciones normales de proceso.

29 El 10% restante son óxidos, y de estos, mas del 40% son óxidos complejos de difícil y lenta solubilidad en medio sulfúrico convencional. Optimizar la tecnología ROM: El proceso del mañana para óxidos baja ley. Buscar sinergia de procesos: Tratar recursos sulfurados con óxidos de la familia del Wad. No con todos! ¡Hay que saber buscar la pareja!

30 Sulfuros de baja ley calcopiríticos: ¿Será la vía hidro el mejor camino?. Todo parece indicar que la biolixiviación de calcopirita es por ahora una aspiración lejana…..poco alcanzable. ¿Y con la lixiviación en pilas? ¿Qué justifica operar todo el año de la misma forma, con los mismos parámetros y condiciones de operación, sabiendo que el mineral a Planta cambia continua y permanente?

31 Geometalugia Integración Metalurgia de procesos proactiva Planta Mineral Mina P1P2 Pn Producto Final

32 Producto(s) Procesos Mina Adaptación Contínua y permanente ¡La base está en extender el conocimiento del recurso minero! ¡El problema no está en el cobre; sino en lo que lo acompaña! ¡Más en lo físico que en lo químico!

33 Experiencias a no olvidar Caso N°CompañíaPaísProblemaLección 1 CMP – Romeral (A lo largo de su explotación) Chile Fe Elemento de Valor V: Impureza ¿Se jugó mal el partido? Comparar P.E.M. ¡Donde quedo el Vanadio? 2 Cia. Minera Exótica (1974) Chile Deficiente caracterización mineralógica y física del recurso ¿Era el proceso? 3 Lix. In Situ (Década de lo 80’) EE.UU. Altas perdidas Generan un proceso no rentable por no caracterización de arcillas ¡Y porque no antes? ¿Una estrategia diferente? 4 CODELCO Proyecto RAMS (1997) Chile Deficiente caracterización Geometalurgia del recurso y operación con flujos indebidos Caracterizar hidráulicamente el recurso a tratar vía Lix. en pilas 5Los Mantos (2013)ChileAltísimo nivel de nitrato. ¿y no había pasado antes? ARIMET

34 Polimetalizar la Producción. ¿Es Chile solo cobre? ¿Existen opciones de recuperar otros valores metálicos desde la industria del cobre? Y estamos preparados? Tenemos una óptica abierta en la valorización de nuestros yacimientos?

35 Línea Cu - Mo – Re.  Las mayores reservas de Renio están en el país. Uso principal: Superaleaciones para turbinas de avión y catalizador de industria petroquímica. Precio: 1800 – 2200 US/kg Re.

36  Obtención de Renio: A partir de gases de tostación de moly, lavado de gases, SX y cristalización de perrenato de amonio. Por fusión de este compuesto, se obtiene Re metálico.

37 Germanio  Las mayores reservas de Ge a nivel mundial están en Chile en los polvos de fundición de la industria del cobre, en niveles de 0,2% Ge.  usos variados: como GeCl 4 → Fibra optica GeO 2 → Catalizador Ge/GeAs → Celdas Solares Ge → Infrarrojo, detector R- γ

38  Precio: 900 – 1200 US/ kg GeO 2.  Mercado: 60 TPA GeO 2.  ¿Se imaginan el negocio potencial que se pudo haber realizado desde 1990 a la fecha? Elementos trazas: una gran debilidad!

39 Selenio,Teluro, Paladio, Platino, Oro, Plata desde Barros Anódicos de Plantas Electrolíticas de Cobre.  Hablemos sólo del teluro, el más fácil de recuperar. Barro crudoDecobrización Precipitación teluro Filtro Solución a SX Te Elemental Cu° solución Barro sin Cu y Te A recuperación de Se?

40  Precio: 140 – 160 US/ kg Te.  Usos en fabricación dispositivos rectificadores, termoeléctricos y semiconductores (placas solares), en la industria del caucho natural y sintético, y en compuestos antidetonantes de la gasolina. Como teluro coloidal: insecticida, germicida y fumigante.

41 Y si hablamos de impurezas? Que pasa con antimonio y arsénico? Sb: su uso va desde productos medicinales a productos bélicos. Su precio, sobre 10.000 US/ton Sb.

42 As: La historia lo cataloga como impureza y veneno! Hoy se usa en la fabricación de transitores, laser y semiconductores; en vidrios, textiles, pinturas, pirotecnia y peletería; y en productos medicinales para tratar psoriasis y problemas odontológicos. Los lugares de confinamiento de As y Sb del pasado… son los yacimientos del futuro?

43 Y los otros recursos secundarios de la industria del cobre? Desde escorias → Cu, Mo, Zn, Fe 2 O 3(p) de fundición SiO 2 Los escoriales que son? Vaciaderos o recursos de gran potencial futuro?

44 Desde relaves → Cu, Mo, Fe 3 O 4 de flotación caso Candelaria con CMP Desde polvos → Cu, As, Sb de tostación Desde ripios → Fuentes de Fe, Mn de lixiviación

45 CONCLUSIONES La Geometalurgia: Una herramienta altamente importante para asegurar la gestión del negocio minero. La Geometalurgia: Es presente y futuro.

46 La Geometalurgia nos da muchas municiones, el problema es nuestro: NO SABEMOS DISPARAR BIEN! Lo prueba el hecho que …. estamos repitiendo los errores del pasado…..

47 Universidad Católica del Norte Escuela de Negocios Mineros Magíster en Gestión Minera Análisis de Procesos Mineros: Una Visión Global 7ma versión MGM Antofagasta, Mayo de 2014 Andrés Reghezza ARIMET 2014