Mineralogical Simulation in Short Term Planning Carlos Carrasco, Ricardo Cabral and Giorgio de Tomi Universidad de Sao Paulo Sao Paulo, Brasil lapol@usp.br

ABSTRACT

The control of the mineral flow from the mine is one of the demanding and challenging activities of the short term planning. Current tendency in mining industry is application of systems that quickly generate alternative plans of extraction by means of a simulation of the mineralogical flow to the processing mill.

The mineralogical simulation maximizes the capacity of the process mill through

the study of variable cut grades using stockpiles as reserve between the mine and the mill.

The production must generate the required tonnage and the mineralogical

composition for the processing mill. Simultaneous modelling of several phases of the operation is necessary for a better flow control of mineral from the mine to obtain the expected production targets.

This model constitutes the essential activities for a successful short term

planning. It is a challenging task because of the fundamental necessity to consider the diverse strategies and different alternatives of the process defined by the company.

The time resources are limited in short term planning; a methodology of decision making is required that generates feasible operation plans, analysing the mineralogical and economic variables of the process, with the purpose of verifying the strategic aspects of detailed planning.

A fundamental stage for the success of the proposed study is the detailed

mineralogical reconciliation of the mineral, with information on its outstanding characteristics, thus developing a methodology that synthesizes and simulates the overall performance of the process.

El buen conocimiento de los parmetros geolgicos es un factor determinante para la economa de cualquier proyecto minero, siendo que la previsin de las fluctuaciones de estos atributos reduce los riesgos geolgicos para el planeamiento (JOURNEL, 1979), por que cualquier estimacin hecha con una base de datos de muestras est sujeta a errores de estimativa, conocidos despus de la explotacin misma. El riesgo asociado a cualquier estimativa de recurso, es frecuentemente ignorado, desconsiderado o abordado de una manera simplista en el planeamiento tradicional (BUSTILO; JIMENO, 1999). Por este hecho, es frecuente que se realicen estimativas de tonelaje y leyes que ignoren altos riesgos de clasificacin de dichos recursos. As, de acuerdo a las variaciones litolgicas de dichos recursos y suyos contenidos mineralgicos, las estimativas devn no solo indicar los niveles diferenciados de riesgos envueltos, como tambin conseguir un modelo que cuantifique dichos riesgos.

En la simulacin estocstica prima la reproduccin de la variabilidad local y la

continuidad espacial de los datos originales (KIM, 1987). Para esto, se debe reproducir el modelo de covarianza, ajustado a los puntos experimentales del variograma. En este trabajo se presenta una metodologa para mapear las incertezas de los parmetros geolgicos. Esta metodologa ser evaluada con un anlisis de modelos generados, siendo estos incorporados al planeamiento de corto plazo. Su utilizacin en la definicin de los niveles de variabilidad (Figura 1), o sea, cuantificando el riesgo de decisin, permitir que la capacidad de la planta de proceso sea maximizada, a travs del estudio de leyes de corte variables con un mejor conocimiento del contenido mineralgico y con utilizacin de pilas de estoqueo como pulmn entre la mina y la planta.

Conocimiento ms simulacin condicional

Conocimiento Geolgico

Conocimiento ms

caracterizacin Figura 1: Visualizacin de la variabilidad geolgica Figura 2: Incremento del conocimiento de contenido (REIS, 2002). mineral.

La simulacin va ser posible cuando se tenga una compresin detallada de los

componentes (Figura 2), consiguiendo de esta forma una herramienta de previsin del comportamiento del sistema, cuantificando el riesgo geolgico, para atender las necesidades de la planta de tratamiento en cuanto a contenido mineral y cumplir los planes de mediano plazo.

Debido a los altos costos, las tcnicas de evaluacin de los recursos cobran

especial relevancia, ya que se trata de inferir, a partir de unos pocos datos puntuales, toda una globalidad de informacin. Este factor es de grande importancia por cuanto, hasta que se extrae la ltima tonelada de mineral de una explotacin, no puede saberse la cantidad y calidad de reserva que albergaba y, por consiguiente, la fiabilidad de la estimacin.

La produccin debe cumplir los requerimientos de producir un tonelaje especfico y una composicin mineralgica para la planta procesadora. Con el fin de

tener un mejor control de flujo de mineral proveniente de la mina, y as los objetivos de produccin esperado, es necesario modelar varias fases de la operacin de modo simultneo. Este modelamiento constituye unas das actividades esenciales para el xito del planeamiento a corto plazo, siendo una tarea desafiadora, por el hecho que es primordial considerar las diversas estrategias y diferentes alternativas de operacin definidas por la empresa.

En planeamiento de corto plazo muchas veces los recursos de tiempo son

limitados. Este hecho obliga tener diversos planes estratgicos pormenorizados. As ser posible obtener una metodologa de tomada de decisin que permita generar planes alternativos de operacin practicables, analizando las variables mineralgicas resultantes de la investigacin en la fase de prospeccin del deposito y las variables econmicas del proceso.

Como es sabido, el Planeamiento de mina es realizado con los datos disponibles

hasta el inicio de las operaciones, pero se hace necesario el acompaamiento analtico constante por medio de caracterizar el mineral. Esto significa un nmero de anlisis obtenido paralelo a la operacin de la mina, de esta manera consiguindose mayor conocimiento mineralgico, y disminuyndose el riesgo geolgico, generando consecuentemente a un mejor aprovechamiento del contenido mineral y as un mejor desempeo en el proceso de tratamiento.

La caracterizacin tecnolgica de materias primas minerales rene un conjunto

de ensayos y anlisis con el objetivo de investigar caractersticas y evaluar su aplicabilidad tecnolgica. Caracterizar un Mineral significa conocer sus componentes, asociaciones mineralgicas y composicin qumica (RATTI, 1998) de dicho mineral (Figura 3), lo que permite predeterminar su comportamiento en el blendagen y el tratamiento mismo. Es el caso que ocurre en algunos yacimientos de complejidad mineralgica y geolgica. La evaluacin y cuantificacin puede llevar a tomarse en cuenta slo algunos elementos, como es el caso de yacimientos poli metlicos.

0

20

40

60

80

100

0,01 0,1 1 10 100

Dimetro de partculas (mm)

Freq

unc

ia a

cum

ulad

a no

pas

sant

e (%

)

N-112 P-104 P-120 Galv-Pat SR composta

Figura 3: Estudios de granulometra, microscopio electrnico y difraccin de rayos X en la apatita con variacin composicional y grado de xido perjudicial para la recuperacin.

La simulacin del flujo mineralgico a la planta, considerando el valor de riesgo,

nos permite obtener estrategias de leyes de corte baseadas en el conocimiento mineralgico ms detallado (LUZ; KING, 2002), generando rpidamente planes de extraccin practicables. Dicha simulacin permite tambin obtener una informacin de suporte a tiempo real de tonelajes y leyes para cada corte que realizamos, contribuyendo de est forma a suponer o prever situaciones. Estos modelos simulados permiten que se pueda prever fluctuaciones locales con las respectivas influencias en el planeamiento a corto plazo.

La versatilidad que debe tener el planeamiento a corto plazo es reflejada por la disponibilidad del material y cumplimiento de metas de produccin, con tipo de composicin, hace que tenga una simulacin de varias fases de extraccin simultanea. Tanto la simulacin mineralgica como los anlisis de los detritos de la perforacin para la voladura dan un suporte dinmico al planeamiento (MINERA BARRICK MISQUICHILCA PERU, 2001). Una etapa fundamental para el xito del estudio propuesto es la reconciliacin mineralgica detallada del mineral, con informaciones sobre sus caractersticas ms resaltantes, permitiendo as desarrollar una metodologa que sintetice y permita aproximar el modelo generado de la realidad, mejorando as el desempeo global de la operacin.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS BUSTILO, M. R. & JIMENO, C. L. Manual de Evaluacin y diseo de explotaciones Mineras, Universidad Politcnica de Madrid, Madrid, 1999, 704p. JOURNEL, A. G. & HUIJBREGTS, C. J. Mining Geostatitics, Academic Press, London, 1979, 600 p. LUZ, A. B. & KING, P. R. Simulao de Usinas de Beneficiamento. CETEM/MTC, Rio de Janeiro, 2002, 719 779 p. MINERA BARRICK MISQUICHILCA -PERU, Manual de planificacin a corto plazo y control de mineral. Huaraz 2001. RATTI, G. Anlises Qumicas na Engenharia Mineral. Universidade de So Paulo, So Paulo, 1998, Tesis doutoral, 90 p. REIS, H. C. Preparacin de Imgenes Datamine_CVRD. CVRD - Companhia Vale do Rio Doce, Rio de Janeiro, 2002. KIM Y. C. Geostatical Aplied to short - term mine Planing, University of Arizona, Tucson, Arizona 85721, USA. International Journal of Surface Mining I, 1987, 73 - 82 p.