PROCESOS DE EXTRACCION DE MINERALESPIM4101

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO1.1.1 ASPECTOS GENERALES

Cuando los yacimientos presentan una forma regular y están en la superficie ocerca de ésta, se emplea el proceso de extracción a rajo abierto, de manera queel material estéril que lo cubre sea retirado a un costo tal que pueda serabsorbido por la explotación de la porción mineralizada. Este sistema permiteutilizar maquinaria de grandes dimensiones, ya que el espacio no estárestringido como en el caso de las minas subterráneas, aunque su operaciónpuede estar limitada por el clima, como es el caso de las minas ubicadas en laalta cordillera. La elección del método de explotación de un yacimiento dependeprincipalmente de una decisión económica y ambiental, considerandoinversiones, costos y beneficios del proyecto a explotar, los cuales estándirectamente relacionados con los siguientes factores propios del yacimiento:

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO

• Tipo de mineral.

• Ubicación.

• Tamaño.

• Forma.

• Topografía superficial.

• Profundidad del cuerpo mineral.

• Complejidad, calidad y distribución de la mineralización.

• Características del macizo rocoso.

• Calidad de la información de reservas.

• Inversiones asociadas.

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTOPor otro lado, la elección considera también las políticas, necesidades y recursosque disponga la empresa interesada en realizar la explotación. En Chile losrecursos minerales de cobre y otros metales se encuentran normalmente enforma de diversas especies mineralógicas, en yacimientos que según sucomposición química se clasifican generalmente en minerales oxidados ysulfurados compuestos por minerales primarios y secundarios. La mayoría delos yacimientos están constituidos por variados tipos de minerales. Hoy día eldesarrollo de la tecnología en el procesamiento de minerales permite llegar acostos de explotación muy rentables, especialmente en el caso de los mineralesoxidados y sulfurados secundarios.

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTOEn el caso de los yacimientos de tipo mixto, el recurso oxidado se encuentra anivel más superficial que el sulfurado, por causa de la lenta acción del oxígenoatmosférico. Los equipos actualmente utilizados en la gran minería a cieloabierto son de grandes dimensiones y capacidades. Es normal encontrar palasgigantes que con su balde pueden extraer hasta 80 a 100 toneladas de mineralen cada operación de carguío a los camiones tolva con capacidad de cargasuperior a las 300 ton. En el proceso de extracción, el mineral se obtiene en todala gama de tamaños de roca, llegando a tamaños máximos por sobre un metro,razón por la cual el mineral debe ser fragmentado hasta tamaños adecuados acada sistema de tratamiento posterior.

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTOEn algunos casos se extrae el cobre de antiguos botaderos de minas que aúntienen una ley de metal explotable, esto como consecuencia de los métodos deextracción ineficientes utilizados en el pasado. El objetivo del proceso deextracción es sacar la porción mineralizada desde el macizo rocoso de la mina,que puede ser a rajo abierto, subterránea o la combinación de ambos, y enviarlaa la planta de procesamiento, en forma eficiente, segura y ambientalmenterealizable, para ser sometida al proceso de obtención del metal principal con-tenido y sus subproductos. Para ello debe fragmentarse la roca, de manera quepueda ser removida de su posición original, y luego ser cargada y transportada asectores de acopio fuera de la mina a una granulometría manejable para losprocesos siguientes.

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTORecuperaciones metalúrgicas

Obtenida la información se pasa a la etapa de diseño, en la que se obtendrán loslímites económicos de la explotación del llamado pit final (rajo final). Además,en esta etapa se podrán agregar los límites de las distintas etapas de laexplotación, llamadas fases, las cuales definen la secuencia de explotación delyacimiento. Disponiendo de los límites económicos del rajo final y las fases deexplotación, se debe definir la forma como se van a extraer las reservas, lo quecorresponde a la etapa de planificación de la explotación. Esta planificaciónconsta de tres etapas paralelas, donde cada una define las actividades deexplotación para períodos de tiempo distintos, denominadas planificación decorto, mediano y largo plazo.

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTORecuperaciones metalúrgicas

La planificación minera entrega las bases para asegurar que la operación seaeficiente y confiable en todas sus operaciones con criterios de mínimo costo omáximo beneficio. Para esto se define la porción del yacimiento que se explotaráde acuerdo con la “ley de corte”, que es una relación entre la ley del mineral y loque cuesta procesar este mineral según sus características metalúrgicas. De estaforma, se asegura un beneficio económico. En la operación de una minaintervienen varios equipos de trabajo, cuyas acciones por especialidad debenser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena.

Ley de mineral: Se refiere a la concentración de oro, cobre, plata, estaño, etc,presente en las rocas y en el material mineralizado de un yacimiento.

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTORecuperaciones metalúrgicas

La planificación minera entrega las bases para asegurar que la operación seaeficiente y confiable en todas sus operaciones con criterios de mínimo costo omáximo beneficio. Para esto se define la porción del yacimiento que se explotaráde acuerdo con la “ley de corte”, que es una relación entre la ley del mineral y loque cuesta procesar este mineral según sus características metalúrgicas. De estaforma, se asegura un beneficio económico. En la operación de una minaintervienen varios equipos de trabajo, cuyas acciones por especialidad debenser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la faena.

Ley de mineral: Se refiere a la concentración de oro, cobre, plata, estaño, etc,presente en las rocas y en el material mineralizado de un yacimiento.

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTOEstos equipos son:

Geología: entrega la información de las características físicas, químicas ymineralógicas del material a extraer.

Planificación: elabora el plan minero, considerando todas las variables degeología, operación, mantención, costos y plazos que intervienen en él.

Operaciones: realiza el movimiento del material en la mina a través de lasoperaciones de perforación, tronadura y carguío y transporte.

Mantención: debe velar por la disponibilidad electromecánica de todos losequipos que participan y que son perforadoras, palas, camiones, equiposauxiliares, etc.

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTOAdministración: proporciona el apoyo en manejo de recursos humanos,adquisiciones, contratos, etc.

Otros: participan también asesores en materias de seguridad, medio ambiente ycalidad, para lograr el cumplimiento de las normas y orientacionescorrespondientes a un trabajo seguro, limpio y de calidad.

El material que contiene una ley inferior a la ley de corte, es considerado estérilsi no contiene metales y considerado mineral de baja ley si tiene algo de metalesrecuperables a través de otro procedimiento.

La extracción del mineral, del estéril y del mineral de baja ley se realiza siempresiguiendo una secuencia de las siguientes operaciones unitarias:

• Perforación. • Tronadura. • Carguío. • Transporte.

1.1 EXTRACCION EN MINAS A RAJO ABIERTO

Apoyados por :

• Exploraciones paralelas a la operación.

• Sistemas de manejo de materiales.

• Servicios de apoyo.

El producto principal de este proceso es la

entrega de mineral para ser procesado en

la planta de beneficio.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Aspectos generales

En general, se define como proceso productivo la actividad o conjunto deactividades sobre las cuales interactúan diversos factores externos e internosque permitirán obtener resultados o productos. Para el caso de las operacionesen una mina, se definirá como procesos productivos todas las operacionesmineras que arrojen como resultado un producto físico o información. Elobjetivo final de una mina a cielo abierto es obtener un producto en cantidad ycalidad definidas previamente según estudios geológicos, mineros, metalúrgicosy de mercado. Este objetivo puede ser dividido en subobjetivos, donde a cadauno de ellos podemos asociar un proceso, el cual tiene asociado un conjunto deactividades.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Aspectos generales

Se debe garantizar un ambiente de operación apto para lograr los mejoresrendimientos de los equipos involucrados, tanto en la parte física (material,equipos, mantención, disponibilidad, insumos, etc.), como en la parte humana yambiental (operadores, mantenedores, jefes de turno y otros).Cabe destacarque el principal insumo y a la vez producto de cada proceso productivo es lainformación, la que según su calidad y cantidad permitirá llevar a cabo losprocesos productivos con el más alto potencial de éxito posible.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Esquema Proveedores - Proceso – Clientes

Un modelo de gestión usado en la minería es definir cada proceso en formaindependiente, el cual cuenta con sus proveedores y clientes. Entonces, cadaproceso tendrá sus entradas que serán abastecidas o entregadas por losproveedores y deberá generar sus salidas para satisfacer las necesidades de susclientes.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Los clientes son los principales condicionantes del proceso, ya que definen lasexigencias de calidad y cantidad de las salidas que un proceso entregará. Perolos proveedores también juegan un papel importante, ya que para que unproceso genere salidas de buena calidad, las entradas suministradas por losproveedores deben ser también de buena calidad. Es fundamental que para quelas entradas y las salidas de un proceso sean de buena calidad debe haber unflujo permanente de información entre proveedores, clientes y el proceso. Elbuen rendimiento final de una operación minera dependerá de que cadaproceso obtenga resultados que cumplan o superen las expectativas de susclientes internos y/o externos.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Algunos de los factores que con mayor frecuencia estarán presentes, comoentradas o salidas, en todo proceso productivo en la mina son los siguientes:

Características Geomecánicas de la Roca: Las características que tengan lasrocas involucradas en una explotación en particular será una información deentrada en cada proceso relacionado con la extracción, ya que condicionará lasdimensiones, ángulos de talud de la mina y la secuencia de explotación.

Características del Material Removido: La dureza y abrasividad de la rocainfluirán en el rendimiento y costos de todos y cada uno de los procesosproductivos; por ejemplo, es muy diferente perforar roca dura que roca blanda,así como también las estructuras presentes influyen en la calidad de laperforación. Adicional a lo anterior existe un deterioro variado en los aceros delos baldes, tolvas y equipos de apoyo.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Planificación: La correcta planificación de la producción permitirá que elrendimiento de los equipos sea el adecuado. A su vez, la planificación comocliente requerirá información fiel de las operaciones en forma de reportes deoperación, movimiento, disponibilidades, etc., para así poder proyectar a futurolos movimientos de materiales y disposición de recursos requeridos. Laplanificación siempre debe apuntar a los objetivos estratégicos del negocio y noa las tácticas de corto plazo.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Mantención: La mantención juega un papel fundamental en cualquier operaciónque involucre equipos, ya que la disponibilidad física de ellos influyedirectamente en el rendimiento. La disponibilidad de repuestos y asistenciatécnica permitirá mejorar los índices operacionales y con ello la operaciónmisma. Como cliente, la mantención necesita que la información generada en elproceso sea fi dedigna y que el uso de los equipos sea el adecuado.Paralelamente la mantención establecerá el programa de recambio de equiposcuya vida útil operativa de ser sobrepasada impactará en los costos deoperación.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Servicios Mina: Los equipos de servicios mina deben actuar conforme a losrequerimientos de operación, esto es, que se encuentren disponibles cuando seles necesite y que no interfieran negativamente con la operación. Por ejemplo, siel mantenimiento de los caminos y accesos es óptimo, o sea es una salida debuena calidad de este proceso, permitirá a los equipos productivos desarrollarmejores maniobras, mejorando sus rendimientos y disminuyendo laprobabilidad de ocurrencia de accidentes, el costo en neumáticos, trasmisiones,etc.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Suministros: La disponibilidad de suministros para la operación es fundamental.La adecuada programación de las actividades permitirá definir y mantener unabuena gestión en el almacenamiento de suministros de stock, con el fin de quecuando un proceso requiera alguno de ellos, siempre esté disponible (conceptode stock mínimo).

Tecnología, Equipos y Respaldo: La tecnología provee constantemente denuevos adelantos que podrían mejorar los rendimientos de los equipos, por loque es importante que los procesos cuenten con la flexibilidad tecnológicanecesaria para conocerlos y aplicarlos. Como cliente, la tecnología y losfabricantes de equipos requieren de información para retroalimentarse, la cualse obtiene directamente de la operación. Por otro lado, la adecuada selecciónde equipos permitirá lograr mejoras considerables en los rendimientos y costosesperados para la operación, donde el respaldo de los distribuidores yfabricantes resulta ser esencial en cuanto a garantizar el comportamiento de losequipos y la respuesta ante imprevistos.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Costos: Los costos son los controladores del proceso, ya que son los mejoresindicadores de su estado. Deberán ser evaluados según el proceso global ysegún los procesos parciales, es decir, el costo de un proceso puede ser alto,pero puede permitir que el costo global de la faena sea menor de lo establecido.Se debe recordar siempre que los procesos están encadenados y dependen delos resultados de los otros procesos involucrados. Por otro lado, al ser unnegocio donde el precio corresponde al de un commodity la ventaja competitivaradica en el costo por unidad de producto, siendo esta última el fino y no lastoneladas.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Calidad del Recurso Humano: Cuando el personal está bien entrenado,capacitado, motivado y comprometido con la operación, mejorará elrendimiento del proceso y permitirá obtener información para el mejoramientocontinuo de las operaciones y del personal ligado a ellas. Una persona que sesiente partícipe de la gestión y operación de la empresa se comprometerá acrecer con ella y permitirá la comunicación clara y fluida. Por esto, la entrada decada proceso con información sobre la calidad de su personal es muyimportante para la mejora continua de los resultados. Prácticas de éxito son elcoaching directo y el desarrollo de planes de sucesión.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Seguridad, Salud y Medio Ambiente: La seguridad, la salud y el medio ambienteson preocupaciones permanentes en la minería, tanto como entradas y salidasde cada proceso. Además, una operación segura genera bienestar global en elpersonal de la mina, mejorando el rendimiento operacional en el corto, medianoy largo plazo. Hoy en día estas entidades no deben ser consideradas ajenas a laoperación, ya que conforman la acción directa frente al control de pérdidas ybienestar operacional.

PROCESOS PRODUCTIVOS EN UNA MINA A RAJO ABIERTO Operaciones y Funcionamiento Global: Las operaciones relacionadas yrealizadas antes y después de cada proceso generan productos y resultadosútiles para el proceso mismo, ya que cada proceso es parte de una cadena deinformación, resultados y operación global de la faena, por lo tanto dependenuna de la otra. Es decir, las salidas de cada proceso afectan el funcionamientoglobal de la faena, por lo tanto, afectan directamente a todos y cada uno de losprocesos. La operación global de la mina permitirá dar la pauta a las operacionesparticulares, en el sentido de definir las estrategias con que se abordará cadauna de las situaciones particulares. La idea de globalidad encierra el concepto deequipo de trabajo y no de funcionamiento individual. Por esto, antes de realizaruna mejora en un proceso individual, se debe evaluar si ésta, junto a otrasactividades, permitirá hacer una mejora global en la operación.