Geometalurgia en el
Contexto Peruano
Jueves Minero, IIMP
Lima, Peru
15 de setiembre del 2016
Adam Johnston & Samuel Canchaya
Que es Geometalurgia?
Geometalurgia es el uso de: • Geología • Geoestadística • Metalurgia extractiva • Planeamiento minero • Evaluación económica
Para: • Optimizar planes de producción • Asegurar proyecciones y reducir riesgo
Se usa: • En diseño de plantas nuevas • Durante operaciones
Que hay de diferente ahora?
• “Geometalurgia” empieza con minas grandes de cobre en los años 1998 a 2002, junto con: • Minas nuevas de mayor tamaño, costo y tonelaje
• Proyectos fallan por falta de estudios
• Geólogos y mineros desarrollan software con cálculos a nivel bloque.
• Pruebas metalúrgicas bajan de precio.
• Normas JORC, 43-101 piden mayor confianza.
• Plantas con equipos mayores no pueden ser optimizadas sin tener control de su alimentación.
• Nuevas tecnologías como QemSCAN, ICP, SMC, SPI entre otros
Trabajo en Equipo
Data – Lo que esperamos
FROM TO Cu, % Alt Lith Intensidad S, % RQD
0 2 0.59 ARG AND 1 4.0 40
2 4 1.44 ARG AND 1 4.6 21
4 6 1.03 ARG AND 0 0.8 3
6 8 1.53 ARG AND 3 1.4 30
8 10 0.72 ARG AND 1 1.1 60
10 12 0.45 ARG AND 1 2.8 81
12 14 1.54 KSPAR AND 2 1.4 13
14 16 0.35 KSPAR AND 0 2.3 20
16 18 1.98 KSPAR AND 0 1.4 92
18 20 1.97 KSPAR AND 1 0.1 72
20 22 0.02 KSPAR AND 2 2.0 91
22 24 1.58 KSPAR AND 0 4.3 31
24 26 1.43 ARG SKARN 0 1.1 4
26 28 0.02 MAG SKARN 1 4.8 36
28 30 0.38 MAG SKARN 0 4.5 6
30 32 0.69 MAG SKARN 1 2.2 72
32 34 1.36 MAG SKARN 3 4.0 6
34 36 1.08 MAG SKARN 1 4.9 1
36 38 0.76 MAG SKARN 2 2.3 23
38 40 1.73 MAG SKARN 0 3.2 38
Data – Lo que hay
FROM TO Cu, % Alt Lith Intensidad S, % RQD
0 2 < 0.01 ARG AND 3 por 4.6
2 4 < 0.01 ARG AND 0pct 0.0
4 6 < 0.01 ARG AND 2%
6 8 < 0.01 :( AND 2
8 10 < 0.01 :( and MUCHO
10 12 1.92 g/t :( AND 3
12 14 1.32 gpt :( AND 2
14 16 0.32 gr/TMS :( AND 1 330
16 18 1.63 :( **SK 1 -4
18 18.2 >10 :( AND 3
Tabla 2
22 24 >10 KSPAR AND NO HAY
24 26 >10 ARG ? NO HAY
26 28 >10 MAG ? NO HAY
26 28 0.67 MAG ? NO HAY
26 28 1.19 MAG ? NO HAY
26 28 1.93 MAG ? 0.001
34 36 1.24 MAG ? 3 0.6
36 38 0.75 MAG ? 2 0.2
38 40 1.62 MAG ? 1 2.9
Limpiar data
+ =
Análisis de Data
• “Feature engineering” • Conocimiento de la ciencia y
tecnología
• Componentes derivados
• “Data science” • Principal component
analysis (PCA)
• Multifactorial regression
• Descriptive statistics
• Sentido común
El depósito no tiene ninguna obligación de concordar con tu modelo de geometalurgia.
Geometalurgia en el Perú
Mega Proyecto de Cobre
Mina Antigua Polimetalico
Planta, t/d 120,000 1,000
Perforación en mineral, % 70 15
Costo de mina, $/t 2 30
Costo de planta, $/t 5 10
Frentes de producción simultaneo 2 20
Metales principales 1 3
Elementos de interés 3 8
Ancho de mineralización, m 120 0.75
Complejidad Baja Alta
Presupuesto Alta Baja
Remedios para minas pequeñas
• Mas énfasis en “Feature Engineering”, menos en geoestadística
• Identificar bien los dominios importantes
• Aprovechar al máximo la data de logeo
• Preservar intervalos mineralizados de perforaciones
• Enfocarse en fallas fatales
• Agregar mas etapas de iteración y mas detalle cuando labores lo permiten
Mediciones “Online”
• Teck Andacollo miden la dureza de mineral aprovechando la perforación por voladura
Avance de Mineralogía
• Mejoras en hardware (menos costo, mas rápido, automación)
• Mejoras en software
• Mas portátil (sin nitrógeno, mas pequeño)
• Mas competencia (mas de tres marcas)
• Mas funciones (formas, fases, búsquedas, texturas)
Hiperspectra
• FTIR, FIR, TIR, NIR, VNIR / SWIR
• Óptico
• UV
• XRD
• XRT
• XRF, µXRF
Mucha confusión con:
Mineralogía de Procesos
Geometalurgia
Unidades geológicas (UGs)
Unidades Geometalúrgicas (UGMs)
Modelo Geometalúrgico determinístico
Modelo Geometalúrgico de Bloques
Ejemplo de Modelo Geometalúrgico determinístico
1
7 6 5
4
3
2
Yeso Minerali-
zación
Tipo de
roca
Alterac. RHI Zona
GeoMet
Con
Lixiviado Volcánico Propilítica
13.8 1
Óxidos Pórfido 22.0 2
Enriquecido +
transicional
Volcánico Fílica 8.8 3
Pórfido Fílica 12.0 4
Silícea 19.6 5
Primario Brecha Potásica 14.2 6
Pórfido Potásica 18.5 7 Sin
De las UGs a las UGMs
UG1
UG2
UG3
UG4
UG6 UG7 UG5
200m
UGM1
UGM2
UGM3
UGM4
UGM6
UGM5
UGM7
200m
Compósitos = Especímenes
Los COMPÓSITOS son aún menos representativos cuando el yacimiento es más complejo!!
3 cm
Mejor trabajar con ensambles mineralógico-texturales típicos (EMTT)
3 cm
ANALISIS QUIMICO
py
cp-II cp-II
qz
ser
100µ
py cp-I
50µ
%Cu, g/t Au, %Mo, oz/t Ag, As ppp, Bi ppm, etc. Cu Secuencial: CuT, CSAc, CuSCN, CuR
Cianurabilidad: AuCN, AgCN
ANALISIS TEXTURAL
0%
20%
40%
60%
80%
100%
% e
n P
eso
881 883 894 898 901 907 910
Proyecto
% DE GANGAS EN EL NIVEL 3550Otros
Sulfatos
Carbonatos
Epídota
Turmalina
Plagioclasas
K-Feldespatos
Cloritas
Biotita
Pirofilita / Talco
Muscovita
Caolinita
Esmectitas
Cuarzo
ANALISIS FISICO - MECANICO
CARACTERIZACION GEOMETALURGICA
ANALISIS MINERALOGICO
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
% p
es
o
1 2 3 4 5 6 7
Proyecto
% DE SULFUROS NIVEL 3550
Digenita
Covelita
Calcosita/Djurleita
Molibdenita
Enargita/Tennantita
Calcopirita
Pirita
Oro de baja ley
1 cm
1 cm
20 µ
Au
2 cm
Gangas: 99.9999x % Mena: 0.0000x%
x e (1,9)
1 ppm = 1 gr/t = 0.0001%
2 cm
Tipo y densidad de Fracturamiento + RQD del MACIZO ROCOSO optimizan Voladura y Muestreo Primario
Macizo rocoso
MPa de Roca intacta: Para optimizar:
diseño, performance y gestión del
Chancado Secundario, Terciario y Molienda
Roca
intacta
La competencia mecánica (dureza)
Flotación
Lixiviación
DESCRIPTION
Extremely Weak 0.25-1
Very Weak 1-5
Weak 5-25
Medium Strong 25-50
Strong 50-100
R5-I Very Strong 100-150
R5-II Very Strong 150-200
R5-III Very Strong 200-250
Stremely Strong >250
HARDNESS - STRENGTH OF INTACT ROCK
HARDNESS
R0
R5
UCS (MPa)
R6
R1
R2
R3
R4
Ploteo de zonas de diferente competencia mecánica – Carga Puntual en MPa
Modelo Geológico de bloques
Este Norte Cota %Cu %Mo RQD Alt Lit
655600 8834567 4509 0.52 0.013 30 4 12
655675 8835772 4484 0.23 0.001 75 4 12
655750 8836977 4459 1.01 0.003 54 4 12
655825 8838182 4434 0.56 0.017 60 4 12
655900 8839387 4409 1.08 0.005 57 2 12
655975 8840592 4384 0.45 0.009 90 2 12
Litología, Tipo
de alterac., RQD,
% Cu , % Mo
Base de datos
geológica
DIAGRAMA DE FLUJO: Implementación de Modelos Geometalúrgicos
OBJETIVOS
Modelado Geo-Met
Identificación de Minerales o Fases Indeseables o
Críticas.
Obtener base de datos mínima para diseñar
pruebas metalúrgicas
Pruebas metalúrgicas: relaciones entre las
variables críticas de entrada Xi (mineralógicas)
con las de salida Yi (metalúrgicas): Yi = f (Xi)
Análisis geometalúrgico sistemático (AGMS)
de VARIABLES CRÍTICAS para construir el
Modelo Geometalúrgico de Bloques (MGMB)
INICIO
Caracterización
Geometalúrgica de los EMTT
Modelado
Metalúrgico
FASE I
FASE II
FASE III
Actualización Modificado a partir de Canchaya (2008)
Muestreo y Análisis sistemáticos para alimentar la Data Geometalúrgica
ANALISIS QUIMICO
ANALISIS MINERALOGICO Y DE INTERCRECIMIENTOS
ANALISIS MACRO-TEXTURAL “logueo geometalúrgico”, tipo y densidad de fracturamiento, EMTT,
COMPETENCIA MECÁNICA, DENSIDAD, ETC.
Rechazos
Testigos DDH
“Blast holes”
“Pulpas”
Software Analizador Automático de Imágenes Aplicado a imágenes microscópicas
Software Analizador Automático de Imágenes Aplicado a imágenes macroscópicas
DRX-Data “Bulk mineralogy”
CEC-Data “Clay mineralogy”
ANALISIS
MINERALÓGICO
SEMI - CUANTITATIVO
Espectrómetros FTNIR para análisis mineralógicos semi-cuantitativos rápidos
Minerales analizables: Carbonatos, illitas, kanditas (“caolinitas”), esmectitas (“montmorillonitas”), sulfatos, sulfuros, sulfosales, hidróxidos de Fe (limonitas), cuarzo, adularia, feldespatos, organitas, etc.
Espectrómetro FTNIR Bruker
Modelo Matrix
Ejemplo de data mineralógica obtenida con el Espectrómetro FTNIR – Bruker - Matrix
Litología, Tipo de
alterac., RQD, %
Cu , % Mo, MPa,
%ARCs, Dens.,
%prf, Cons. Ácid.
Kg/t, As ppm, etc.
Base de datos geológica
Modelo Geometalúrgico de Bloques
Este Norte Cota %Cu % Mo RQD Alt Lit MPa %ARCs Dens. % prf Ac.kg/t As
ppm Etc
655600 8834567 4509 0.52 0.013 30 4 12 33 5.5 3.29 2.50 4.50 400
655675 8835772 4484 0.23 0.001 75 4 12 56 2.3 2.63 1.80 4.80 75
655750 8836977 4459 1.01 0.003 54 4 12 124 7.6 3.02 1.70 3.70 280
655825 8838182 4434 0.56 0.017 60 4 12 156 0.6 2.98 1.20 5.20 23
655900 8839387 4409 1.08 0.005 90 2 12 250 0.5 3.33 0.50 6.50 45
Base de datos Geometalúrgica
Este Norte Cota %Cu %Mo RQD Alt Lit
655600 8834567 4509 0.52 0.013 30 4 12
655675 8835772 4484 0.23 0.001 75 4 12
655750 8836977 4459 1.01 0.003 54 4 12
655825 8838182 4434 0.56 0.017 60 4 12
655900 8839387 4409 1.08 0.005 90 2 12
Etc.
Ejemplo de Modelamiento de Arcillas 30
%ARCs
0.5
1.0
2.0
4.0
8.0
31
Modelamiento de Arcillas a partir de muestras de Blast-Holes
11 - 13 diciembre 2016
Hotel Swissôtel, Lima, Perú
www.gecamin.com/geomet