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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de o de Mina y Alternativas de Planeamiento a Largo Plazo en la Planeamiento a Largo Plazo en la
Mina Mina ToquepalaToquepala
Ing. TomIng. Tomáás Gonzales s Gonzales PaihuaPaihuaIngeniero de Planeamiento a Largo Plazo Ingeniero de Planeamiento a Largo Plazo
Mina Mina –– ToquepalaToquepala
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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoTOPICOSTOPICOS
• Ubicación• Introducción• Alternativas Evaluadas
– Caso 1– Caso 2– Caso 2A
• Plan de Desarrollo• Optimización del Pit Final• Diseño de Fases de Minado• Planeamiento Anual de Minado• Diseño de Botaderos • Conclusiones
TOQUEPALA: TOQUEPALA: TacnaTacna, , IlabayaIlabaya
MinaMinaToquepalaToquepala
Lat: 17Lat: 17°°1313’’SSLong: 70Long: 70°°3636’’OO
n
PERUPERULima
a Arequipa
a Tacna
a Puno
a Tacna
Suches
Coquina
Ite
carreteraspúblicasferrocarriltúneleslínea eléctricalínea de aguarelavescarretera SPL
Cuajone
FundiciónRefinería
OceanoPacífico
MuelleIlo
Pozos
QuebradaHonda
MoqueguaQuellaveco
Toquepala
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoUBICACIONUBICACION
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INICIO DESBROCE DE MINA JULIO, 1956
INICIO PRODUCCION MINERAL NOV, 1959
ø x PIT / PROFUNDIDAD 2.0 Km / 700 m
TOTAL MATERIAL MINADO 1,841 MTM
TOTAL MINERAL MINADO 536 MTM @ 1.03 % Cu
RESERVAS MINERAL 675 MTM @ 0.74% Cu
RESERVAS LIXIVIACION 1,049 MTM @ 0.22% Cu
PERFORACION DDH + RC 763 Taladros / 261,500m
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoRECORD MINERO RECORD MINERO -- 2001 2001 --0101--0101
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INTRODUCCIONINTRODUCCION
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
MINERAL
DESMONTE
LIXIVIABLE
CARGUIO BOTADERO
TOLVA
TREN
CHANCADORA
DESPACHO DE VOLQUETES
Y
PERFORACION
DISPAROS
ACARREO
BOTADERO
• El material de la Mina de acuerdo a su destino
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INTRODUCCIONINTRODUCCION
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
• Operación actual– Proceso Concentración/Fundición/Refinación
– Proceso Lixiviación/Electrodeposición
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INTRODUCCIONINTRODUCCION
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
• Plan de Desarrollo SPCC– Optimización de los Procesos – Certificación de los Procesos – Empresa
independiente– Elaboración de un documento bancable
de las reservas.
– Trabajos llevados a cabo• Programa de Perforación• Pruebas Metalúrgicas de Flotación• Pruebas de Lixiviación en columnas• Diseño de la Mina• Plan de Minado a largo Plazo
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CASO 1CASO 1
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
TOLVAS
• Capacidad de la Planta Concentradora60,000 tmpd (21,700 Kt/año)
• Acarreo con Volquetes del material lixiviable sin triturar.
• Material Minado/año = 130,000 Kt
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CASO 1CASO 1
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
TRENES
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CASO 2 & 2ACASO 2 & 2A
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
TOLVAS
CHANCADORA
• Capacidad de la Planta Concentradora60,000 tmpd (21,700 Kt/año)
• Instalación del SistemaChancadora/Faja/Apilador para el LixiviableCapacidad de 48,000 Kt/año
• Material Minado/año = Variable, 130,000 Kt
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CASO 1CASO 1
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
TRENES
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INGRESO DE DATOS
MUESTREOMitad de Core, cada 3 m.
LABORATORIOAnálisisquímico
RECURSOS GEOLOGICOS
MODELO GEOLOGICO DE BLOQUES
INTERPRETACION GEOLOGICASecciones, Bancos
CARACTERIZACIONGEOLOGICA
MODELO DE LEYES
CARACTERIZACIONMATEMATICA
ESTADISTICA, GEOESTADISTICA
REGISTROS DE LOSLOGUEOS
ADMINISTRADOR DE BASE DE DATOS®
Ubicación, Ensayes, Códigos GeológicosCAMPAÑAS DE PERFORACION
Obtencion de Testigos
DEPOSITO DE TESTIGOSMitad de core
PROCESADOR DE BASE DE DATOSMINESIGHT®
Assay, Composit, Survey,VBM, 2D Surfaces, 3D Blocks
LOGUEO GEOLOGICORoca, Alteración.
Mineralización, GE, etc.
LOGUEO GEOTECNICOPruebas geomecánicas
RQD, etc.
DIAGRAMA PARA EL CALCULO DE RESERVAS DIAGRAMA PARA EL CALCULO DE RESERVAS
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
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DIAGRAMA PARA EL CALCULO DE RESERVAS DIAGRAMA PARA EL CALCULO DE RESERVAS DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
MODELO ECONOMICOValorización de Bloques
OPTIMIZACION DEL TAJOLerchs - Grossman
TAJO ECONOMICO
GENERACION DE FASESDE MINADO
RESERVAS MINABLES
DISEÑO DEL TAJO OPERATIVO
RECURSOS GEOLOGICOS
ECUACION DE RECUPERACIONConcentradora y Lixiviación
PARAMETROS GEOTECNICOSDominios estructurales, Angulos
intrarrampas
MODELOS GEOTECNICOSSuperficies y Bloques de
20x20x15 m.
PARAMETROS ECONOMICOSCostos, PreciosVenta,Ley
de Corte
SECUENCIA ANUALDE MINADO
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MODELO GEOMETALURGICOMODELO GEOMETALURGICO
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
1
2
210
10
1 Bx-P-G/A-Fil2 Int-P-G/A-Fil3 Int-E-Fil/Sil4 Int-P-Fil/Sil5 Vol-E-Fil/Sil6 Bx-P-Fil/Sil7 Vol-P-Prp8 Vol-L-Prp9 Int-L-Prp
10 Int-P-Fil/Sil
Corte E-W Mina Toquepala
MODELO GEOMETALURGICO
Leyenda
7
8
6
PIT FINAL
>0.1%Cu
Consolidada la información de las rocas mineralizadas y su respuesta al tratamiento Metalúrgico
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25-50%
0-25%
50-75%
75-100%
PIT FINAL
INDICE DE SOLUBILIDADINDICE DE SOLUBILIDAD
Iniciativa y Estrategias para el desarrollo comunitario en conceIniciativa y Estrategias para el desarrollo comunitario en concertacirtacióón con la Minern con la MinerííaaDiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
• Relaciona la Solubilidad del Cobre en Ac y Cn
• El CuSAc determina los Oxidos
• El CuSCn determina el Mineral Enriquecido
• ISAC = (CuSAc / Cu) *100
• ISCN = (CuSCn / Cu) *100
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Iniciativa y Estrategias para el desarrollo comunitario en conceIniciativa y Estrategias para el desarrollo comunitario en concertacirtacióón con la Minern con la MinerííaaDiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoMODELO METALURGICOMODELO METALURGICO –– ECUACIONES DE RECUPERACIONECUACIONES DE RECUPERACION
% Rec Cu = A + (B x %Cu)+(C x %Mo)–(D x %CuSAc)+(E x %Cpy)–(F x (%py/%cpy)–(G x %Zn)
Nota: A,B,C,D,E,F,G son valores constantes
Caso 1. Material sin triturar con botadero de 45m altura de capa:
% Rec. Cu = (0.1187Ln(T) - 0.3816) * ISAC + (0.1148Ln(T) - 0.5862) * ISCN + (0.0000411(T) * Insol)
Caso 2. Material Triturado a - 8 " con botadero de 30m altura de capa:
% Rec. Cu = (0.0755Ln(T) + 0.0793) * ISAC + (0.1845LN(T) - 0.8476) * ISCN + (0.0000411(T) * Insol)
donde:
T = Tiempo en días.ISAC = Índice de solubilidad en ácido. ISCN = Índice de solubilidad en cianuro.
ECUACION DE RECUPERACION DE CONCENTRADORAECUACION DE RECUPERACION DE CONCENTRADORA
ECUACION DE RECUPERACION DE LIXIVIACIONECUACION DE RECUPERACION DE LIXIVIACION
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MODELO ECONOMICOMODELO ECONOMICO
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
• Parámetros Económicos y Distribución de Costos.
• Ajustados por los Precios de: Petróleo y Energía
• Los Costos Fijos de la Mina están cargados contra el mineral
• Los Costos variables están cargados contra las toneladas
totales de material.
• Créditos
• Precios
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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
COSTOS
Costos Base de Minado Perf. & VoladuraCarguíoAcarreo por CamionesCarreteras & BotaderosGas tos Generales OperacionalesCapital de Reposición de MinaCapital de Mantenimiento MinaCostos Indirectos Variables
COSTOS
Costo de Minado - MineralAcarreo por TrenesCostos Indirectos FijosCapital de Adminis tración Mina
Costos Directos Fijos - (Super. - Mina)Costo Base de Minado
Cargado Contra$/ Tm
Material Total
Tm. Mineral
Cargado Contra$/ Tm
COSTOS
Costo de Concentradora - Mineral Costo Directo de OperaciónCosto IndirectoCosto Directo Fijo (Supervisión)Capital de ReposiciónCapital de Mantenimiento y Administración
COSTOS
Fundición- Total /LbCosto DirectoCrédito - Planta de Acido
COSTOS
Refinería -Total /LbCosto DirectoCrédito - MP
Ventas
Mineral
Cargado Contra$/ Tm
Tm de Concentrado
Cargado Contra$/ Tm
Lbs de Cobre Fino
Cargado Contra$/ Lb
COSTOS
Costo de Lixiviación Costo Directo de Operación Capital de Reposición Costo Directo (Supervis ión) Costo Indirecto
Costo de l Cobre Catódico Costo ESDE Capital de Reposición Costo Directo Fijo (Supervis ión) Costo Indirecto
$/ LbLbs de Cobre Fino
Cargado Contra$/ Tm
Tm. Lixiviable
Cargado Contra
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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoMODELO MODELO GEOTECNICOGEOTECNICO
45
45
38
38
38
38 38
38
38
38
38
38
38
42
48
42
42
41
48
48
4848
46
46
46
46
44
4243
43
43
43
Angulos interrampa y Pared Geológica del Pit Final
• El tipo de roca expuesto en la superficie del pit final
• Dominios estructurales
• Superficie de contacto de yeso/anhidrita en la pared del pit final
• Azimuth (dirección) de la pared del pitfinal
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GENERACION DE PIT FINAL GENERACION DE PIT FINAL –– LERCHS & GROSSMANLERCHS & GROSSMANDiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
2200 2200
Requerimientos:• Topografía Inicial • Modelo Económico• Modelo Geotécnico
Caso 1 Caso 2/2A
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GENERACION DE PIT FINAL GENERACION DE PIT FINAL -- OPERATIVOOPERATIVO
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
Criterios para el diseño• 35 m ancho de caminos de acarreo• 8% de gradiente de las rampas• Angulos Interrampa Recomendados• Altura de Banco : 15 m• Accesos para el Mineral, lixiviable y
Desmonte.
Reservas Reservas MinablesMinables
Caso 1Caso 1 Caso 2/2ACaso 2/2A
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VALOR DEL DINERO EN EL TIEMPOVALOR DEL DINERO EN EL TIEMPODiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento
“Un dólar ganado o perdido hoy tiene mayor valor que un dólar ganado o
perdido mañana “.
• Descuento Vertical
– Factor (Banco N) = 1 / (1 + r)^N
Donde: N = Número de bancor = Ratio de descuento por banco
• Pre-existente Programa de Minado
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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoGENERACION DE FASES DE MINADOGENERACION DE FASES DE MINADO
• Análisis de Sensibilidad al Precio del Cobre
• Pit de menor precio = 1ra Fase
• Pit de mayor precio = Ultima Fase
• Minar primero las porciones más rentables del cuerpo mineralizado
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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoSECUENCIA ANUAL DE MINADOSECUENCIA ANUAL DE MINADO
• Requerimientos Anuales de producción• Consideraciones Operacionales de la Mina• Costos• Recuperaciones• Precio de los Metales
• Maximizar el VPN de cada una de las secuencias de Minado
El material de las Fases de minado, fue programado para su remoción anual basado en:
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PLAN DE MINADO CASO 2
-
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
180,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
PERIODO
TONS
( x1
000
)
MINERAL LIXI (Triturado) LIXI (Sin Triturar) DESMONTE
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoSECUENCIA ANUAL DE MINADOSECUENCIA ANUAL DE MINADO
PLAN DE MINADO CASO 1
-
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
180,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
PERIODO
TON
S ( x
1000
)
MINERAL LIXI (Sin Triturar) DESMONTE
Ventajas• Incremento de los ingresos, debido a la
mejor recuperación del material chancado• Reducción de los costos de acarreo, debido
a la menor distancia a la chancadora• Disminución del requerimiento de volquetes
Desventajas• Aumento de desbroce en los primeros años• Una Pala adiconal de 56 yd3
A pesar de estas desventajas el Caso 2 tiene mayor VPN
que el Caso 1
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PLAN DE MINADO CASO 1
-
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
180,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
PERIODO
TON
S ( x
1000
)
MINERAL LIXI (Sin Triturar) DESMONTE
PLAN DE MINADO CASO 2A
-
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
180,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
PERIODO
TON
S ( x
1000
)
MINERAL LIXI (Triturado) LIXI (Sin Triturar) DESMONTE
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoSECUENCIA ANUAL DE MINADOSECUENCIA ANUAL DE MINADO
• No se necesita acelerar el desbroce• No se necesita una Pala adicional
Desventajas• Baja utilización del sitema Chancadora/Faja/Apilador
PLAN DE MINADO CASO 2
-
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
180,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
PERIODO
TONS
( x1
000
)
MINERAL LIXI (Triturado) LIXI (Sin Triturar) DESMONTE
A pesar de esta desventaja el Caso 2A tiene mayor VPN que
el Caso 1 y que el Caso 2
Ventajas• Incremento de los ingresos, debido a la
mejor recuperación del material chancado• Reducción de los costos de acarreo, debido
a la menor distancia a la chancadora• Disminución del requerimiento de volquetes
SOUTHERN PERU
Bot. 3490-W
Bot. 3400-W
Bot. 3490-W
Bot. 3565-W
Bot. 3425-W
Bot. 3575-W
Bot. 3460-W
Bot. 3430-W
Bot. 33450-W
Bot. 3250-L
Bot. 3345-W
Bot. 3245-L
Fase 07
Bot. 3575-W
Bot. 3585-W
Bot. 3430-W
Bot. 3460-W
Bot. 3575-W
Bot. 3570-W
Bot. 3430-L
Bot. 3340-L
BOT. NOR-ESTE
BOT. SUR
BOT. NOR-OESTE
BOT. HUANAQUERA
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoDISEDISEÑÑO DE BOTADEROSO DE BOTADEROS
• Distancia, Capacidad• Altura de Botaderos• Beneficio Económico
Bot. 3490-W
Bot. 3400-W
Bot. 3490-W
Bot. 3565-W
Bot. 3425-W
Bot. 3575-W
Bot. 3460-W
Bot. 3430-W
Bot. 33450-W -F05
Bot. 3250-W
Bot. 3345-W
Bot. 3055L
Bot. 3575-WBot. 3585-W
Bot. 3430-W
Bot. 3460-W
Bot. 3570-W
Bot. 3430-L
Bot. 3055L
BOT. NOR-ESTE
BOT. SUR
BOT. NOR-OESTE
BOT. HUANAQUERA
SOUTHERN PERU
Bot. 28752004
Bot. 28752005
Bot. 28752006
Bot. 29252006
Bot. 29252007
Bot. 29252008
Bot. 29752008
Bot. 29752009
Bot. 29752010
Bot. 29752011
Bot. 30102011
Bot. 30102012
Bot. 30102013
Bot. 30102014
Bot. 30102015
Bot. 30102016
Bot. 30452017
Bot. 30452018
Bot. 30452019
Bot. 30452020
Bot. 3080Cap. 192,636,000
Bot. 3115Cap. 212,302,000
Bot. 31852002
Bot. 31852003
DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoSECUENCIAMIENTO DEL BOT. LIXIVIABLESECUENCIAMIENTO DEL BOT. LIXIVIABLE
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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoCONCLUSIONESCONCLUSIONES
• Optimización de cada una de las etapas y de las secuencias de minado
• Los resultados económicos muestran que el Caso 2A es el mejor
• Se ha llevado a cabo el estudio de factibilidad del sistema chancadora/faja/apilador
• Mejor conocimiento de las características del yacimiento y de las variables que afectan los procesos
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¡¡¡¡ Gracias !!Gracias !!