OPERACIONES DE LA MINERÍA EXTRACTIVA

UNIDAD II

CICLO DE VIDA DE LA MINERÍA

• Mineral: Sólido homogéneo natural e inorgánico que posee una estructura cristalina definida.

• Roca: Sólido compacto, formado por la asociación de una o más especies minerales.

• Mena : La o las especies mineralógicas a partir de las cuales se puede obtener un beneficio económico presente.

• Ganga: La o las especies mineralógicas a partir de las cuales no se puede obtener un beneficio económico presente.

• Yacimiento (Geológico): Cualquier concentración estadísticamente anormal de uno o más elementos químicos o una o más especies minerales en la corteza terrestre.

• Yacimiento (Minero): Cualquier concentración estadísticamente anormal de uno o más elementos químicos o una o más especies minerales en la corteza terrestre a partir del cual se puede obtener algún beneficio. Un beneficio puede ser:

Económico: implica una ganancia de dinero.

Social: cuando se busca satisfacer necesidades de trabajo en algunos casos determinados (ej. Lota).

Estratégico: Cuando se busca consolidar la presencia o soberanía de un país en algún lugar remoto del territorio (ej. Empresa Minera Aisén, lago general Carrera)

• Profundidad de emplazamiento: Puede hacer que se descarte un proyecto ya que puede ser económicamente imposible realizar la explotación del mismo, debido a la profundidad de emplazamiento. A presión litostática cero, en la superficie, las rocas poseen un comportamiento frágil y a presiones litostática mayores las rocas se comportan en forma dúctil. La profundidad de emplazamiento determina la cantidad de presión litostática que existe y sobre la base de esto, cuanta energía total se tiene que emplear. Por lo tanto, el método de explotación a cielo abierto (open pit) es más barato, porque la presión litostática es cero, por lo que la cantidad de energía que se debe utilizar es menor.

• La presión litostática está relacionada con el método de explotación

• Forma y dimensión: La forma y dimensión del yacimiento determinan el volumen y el tonelaje contenido y además el método de explotación a utilizar.

• Mina: Son todas las obras de ingeniería que permiten la extracción de la mena con un cierto beneficio.

• Exploración: Es la búsqueda racional y sistemática de un yacimiento geológico. Que este yacimiento sea o no minero se determina en la evaluación del yacimiento.

• Prospección = Exploración

EL NEGOCIO MINERO

• Decisión: Dentro de las distintas alternativas posibles de inversión, la minería sólo representa una de las posibilidades que existen en el mercado, por lo cual se debe pensar en responder en dos de las grandes interrogantes.

• ¿En qué invertir?

Para poder responder esta pregunta se debe tener claro una serie de puntos, los cuales, en cierta forma, definen el problema:

DECISIÓN

• Rentabilidad: En el caso del negocio minero la rentabilidad es muy alta en comparación al resto de los negocios, sólo siendo superada por el tráfico de drogas. Esta alta rentabilidad esta asociada al alto riego de la inversión.

• Disponibilidad de dinero: La disponibilidad del capital para realizar la inversión se puede obtener mediante capitales propios o un préstamo.

• Riesgo: El riesgo de la inversión en el negocio minero esta asociado a la inestabilidad del mercado.

• Mercado: Es inestable en el tiempo, los valores de venta pueden tener grandes variaciones en el tiempo y es imposible de determinar valores de transacción en el mediano a largo plazo.

• Monto de la inversión: El monto de inversión es alto y va desde unos cientos de millones de dólares, en el caso de los cuerpos Estratolígados Vulcanogénicos; a más de mil quinientos millones de dólares en el caso de los Pórfidos Cupríferos.

• Tecnología: Corresponde a la disponibilidad de tecnología para el desarrollo sustentable del proyecto minero.

• Tiempo (duración del negocio y amortización del capital): Es muy largo el periodo de amortización superando los 80 años en algunos casos, en comparación con la venta de un edificio, en el cual el tiempo de amortización es el tiempo en que se demora en vender el edificio.

• ¿Dónde invertir?

• Una vez que tenemos definida nuestra inversión (minería), se debe definir en que tipo de yacimiento deseo invertir, para lograr responder esta pregunta debe tener en claro los siguientes aspectos:

• Geología: Corresponde al estudio de las zonas en donde, desde un punto de vista geológico, es posible encontrar el tipo de yacimiento que se desea encontrar.

• Legislación (tributaria, laboral, minera): Corresponde al estudio de las condiciones legislativas en la cual va estar expuesta la inversión.

• Estabilidad política (social, medio ambiente y legal): En general es un término de estudio para la estabilidad de la inversión a largo plazo.

• Infraestructura: Acceso a energía barata, disponibilidad de puertos y carreteras para el transporte del material.

• Tradición minera: Disponibilidad de mano de obra calificada para el desarrollo y funcionamiento del proyecto.

• Ubicación geográfica: Corresponde a la ubicación geográfica del yacimiento, ya que bajo ciertas condiciones de clima pueden ser imposible de explotar el yacimiento o la posibilidad de estar expuestas las instalaciones a riesgos de aludes o avalanchas.

• En cualquier parte del mundo es función del estado, dar o tener la información de geología básica.

• La adquisición de un yacimiento se puede realizar mediante dos formas:

1)mediante búsqueda de un yacimiento nuevo

2)a través de la compra de un yacimiento conocido a un tercero.

COMPRA DE UN YACIMIENTO • Se realiza a través de un contrato llamado “Opción

de Compra” (O.C.) y este contrato en sus términos generales es similar en cualquier parte del mundo, siendo sus aspectos fundamentales:

Precio de venta del yacimiento. Precio de la opción de compra. El tiempo de duración de la opción de compra. Posibilidad de prorrogar la opción de compra por un determinado precio. La forma en que se paga el valor del yacimiento.

FORMA DE PAGO• Existen tres modalidades:

• 1. Mediante dinero: Contado o crédito.

• 2. A través de un Joint Venture (asociación entre el dueño del yacimiento y el comprador).

• 3. Regalía: El yacimiento se paga sobre la base de la producción que en él exista, por un periodo definido o durante se encuentre en producción.

OPCIÓN DE COMPRA• El precio de la opción de compra tiene como tope

máximo el 10% del valor de venta del yacimiento.

• El tiempo de la opción de compra es de un año como máximo y la prorroga es de seis meses.

• Se establece la obligatoriedad por parte del dueño de entregar toda la información disponible sobre el yacimiento, y al mismo tiempo de dar las facilidades para que en él o en los periodos de O.C. se realicen todos los estudios para llegar a una buena toma de decisión.

Al final del primer periodo de O.C. existen tres alternativas para el comprador:

• Si la información existente más la adquirida da como resultado la adquisición del yacimiento, se paga el valor del yacimiento establecido en la O.C.

• Si la información existente más la adquirida da como resultado desechar el negocio, se pierde lo pagado en la O.C. y es dueño de toda la información adquirida.

• Si toda la información no es suficiente se opta por otro segundo periodo de O.C. (6 meses). Durante este periodo se realiza los estudios adicionales.

Al final del segundo periodo de O.C. se tiene sólo dos alternativas:

• La Compra del yacimiento y pagar el valor acordado en el segundo periodo de la O.C.

• Desechar el negocio y en este caso se pierde lo pagado por la O.C. y el eventual comprador es dueño de toda la información adquirida.

BUSCAR UN NUEVO YACIMIENTO• La búsqueda de un yacimiento geológico es el

objetivo de la exploración.

• Dado que en el mundo, los yacimientos que afloran en superficie han sido descubiertos en su totalidad, en la actualidad los que han sido encontrados se encuentran en subsuperficie, por esto necesariamente la búsqueda de una mena o yacimiento se debe realizar basándose en un modelo empírico.

Yacimientos descubiertos (1970-1992)

• Durante la exploración se pueden diferenciar tres etapas:

En el negocio minero la justificación de la inversión se basa en la disminución de los riesgos y no de los costos.

Exploración Geológica

Se realizan los siguientes análisis:

• Foto satélite: Mediante el análisis computacional de las imágenes satelitales se selecciona un área adecuada para la existencia del yacimiento que se desea encontrar.

• Foto aérea: Las áreas más favorables para la presencia de un yacimiento son tomadas con fotografía aérea y son analizadas con mayor detalle.

• Mapeo terrestre: En el área seleccionada se realiza un mapeo geológico de detalle cualitativo y cuantitativo, a escalas de 1:1000 o 1:10000 dependiendo del tipo de yacimiento que se busca. Este mapeo es temático siendo cualitativo y además cuantitativo.

• Exploración Geoquímica • Su objetivo es encontrar un yacimiento geológico,

vale decir, si el resultado de la Exploración Geoquímica es positivo, se tiene la certeza absoluta que en profundidad existe un yacimiento, sin embargo si el resultado de la exploración es negativo, no se tiene la certeza absoluta de que en subsuelo no exista un yacimiento geológico. Sí este yacimiento es o no económico se va a determinar en la Evaluación.

Etapas de la exploración geoquímica • 1) Diseño de la malla de muestreo

• 2) Materialización en terreno de los puntos de muestreo

• 3) Toma de muestras.

• 4)Preparación de muestras

• 5)Análisis químico.

Exploración geofísica

• Una manera de aproximarse a las formas y dimensiones y profundidad de emplazamiento es mediante la exploración geofísica.

• La exploración geofísica no siempre se utiliza debido a los costos involucrados, por esto antes de utilizar este método es necesario realizar un análisis económico en comparación con los sondajes de reconocimiento.

Los métodos geofísicos son los siguientes:

• Sísmicos (onda de propagación- densidad)• Gravimétrico (gravedad especifica de

superficie terrestre)• Magnatico (magnetita y pirrotina)• Eléctricos • Radiométrico (cintilometro)• Térmico• Ecosonda (onda sonora)

EVALUACIÓNLa etapa siguiente del negocio minero una vez encontrado el yacimiento geológico, es determinar si es o no un yacimiento minero, correspondiente a la etapa de evaluación.

• Evaluación Física Geológica: Su objetivo es establecer todos los parámetros que permiten caracterizar el yacimiento.

• Evaluación Económica: sobre la base de la evaluación física geológica establecer si el yacimiento es o no minero.

• Para poder caracterizar en todos sus parámetros el yacimiento, es necesario acceder físicamente a él, pudiéndose realizar a través de labores mineras y/o sondajes, las cuales tiene ventajas y desventajas una respecto a la otra.

• 1º Costos: Labores mineras de reconocimiento US$ 500 /m

Sondajes 30 a 100 US$/m • 2º Tiempo: Labor >>> Sondajes • 3º Información: Labor >>> Sondajes

• La menor calidad de información y el menor precio se tienen en los sondajes de sin recuperación de testigos.

• En yacimientos relativamente homogéneos y de gran tamaño (Pórfidos Cupríferos) siempre se preferirá sondajes sin embargo para cuerpos pequeños y leyes muy heterogéneas se utiliza labores mineras, pero antes de realizar estas labores se realizan algunos sondajes sobre todo para establecer la profundidad de emplazamiento de la mineralogía.

Evaluación de un punto de vista de los sondajes

• Se aplica un diseño de una malla de sondajes, siempre hay que considerar los aspectos estadísticos como económicos, la malla de sondajes es algo más compleja del punto de vista económico ya que es una malla 3D, es por esto que el valor total de los sondajes no está dada por el número de estos sino por los metros de sondajes que se perforen, el espaciamiento entre los sondajes depende del tipo de yacimiento que se va ha evaluar, en un pórfido de cobre el espaciamiento optimo desde un punto de vista económico corresponde a una malla de 100x100 con un posterior relleno de 50x50 en sectores de incertidumbre estadística.

• Una vez que se ha establecido el tamaño de la malla y lo que hay dentro de ella se seleccionan 5 a 6 sondajes en zonas de buenas y malas condiciones pasando a ser los sondajes exploratorios.

• Constituyen la última etapa de la exploración y la primera de la evaluación. Estos sondajes se perforan en forma secuencial y en puntos de la malla para darles valor estadístico.

Los objetivos de los sondajes exploratorios son: • Determinar la profundidad de emplazamiento del

cuerpo, información que es vital para establecer la profundidad del resto de los sondajes.

• Establecer los parámetros que caracterizan al yacimiento y en base a ello en primer lugar si existe la factibilidad de que ese yacimiento sea minero y si es así confeccionar una base de datos para el estudio del resto de los sondajes.

• El registro de los sondajes se lleva de varias formas:

• un primer tipo de registro lo constituyen los sondajes mismos, si se trata de testigos, se parte a lo largo por la mitad y se deja una mitad y el otro se lleva para análisis destructivos, este testigo se guarda en bóvedas especiales (testigotecas) las cuales deben estar construidas a prueba de incendios y desastres naturales.

• Un segundo tipo de registro lo constituye un registro fotográfico (foto común o de papel sensible), este registro se guarda en bóvedas (similares a de los bancos) en las oficinas del yacimiento, su objetivo es poder reconstruir una jaca de sondajes que por algún motivo se halla desordenado la posición de los testigos.

• Un tercer tipo de registro se llama “LOG del Sondaje”

Se anota el Nº del sondaje, coordenadas, ángulo de inclinación, nombre de la empresa que realizo el sondaje, nombre del operador, fecha y hora de inicio y termino y cualquier observación importante, problemas de recuperación, baja velocidad de penetración; se enumeran en forma secuencial.  Se lleva en columnas verticales las características del testigo en base a símbolos y colores metro a metro para tener una impresión rápida de los que sucede.

Se describe el sondaje metro a metro ya sea escrito o con códigos.  

• Un cuarto tipo de registro, corresponde a un archivo computacional, corresponde a una base de datos en la cual se encuentra toda la información geológica del yacimiento (proporcionada por los sondajes), la cual sirve para ser analizada a través de software espaciales (Vulcan, Geodata, Datamine, etc.). Estos archivos se guardan normalmente en oficinas que no se encuentran en las faenas, en el caso del Bronce estos se encuentran en las oficinas de Pedro de Valdivia.

• El objetivo de tener un registro es tener de respaldo en caso de que se pierda uno de ellos.

ESTIMACIÓN DE RESERVAS

• Evacuación económica: Durante la perforación de los sondajes es importante que exista una correlación estadística con los sondajes contiguos. Si la correlación es buena, no será necesario perforar otro sondaje entre anteriormente determinados, si al contrario la correlación es mala será necesario realizar sondajes de relleno.

• El objetivo de la evaluación técnico económico es establecer si el yacimiento encontrado es o no un yacimiento minero que sea técnico y económicamente rentables para obtener un cierto beneficio presente.

• Prefactibilidad: Es establecer si existe un método de explotación y de concentración técnicamente adecuados que permitan explotar la mena obteniendo un cierto beneficio.

• Factibilidad: Se va a establecer en primer lugar y de acuerdo a los métodos de explotación y de concentración establecidos en la prefactibilidad, cuales son los ritmos de explotación y de concentración más adecuados.

• Además de la factibilidad se hará un análisis de mercado, que permita visualizar el comportamiento de la explotación. Debe incluir incluso precontratos de ventas, posibles compradores del producto, además de los montos a vender, y finalmente también se deben analizar las fuentes de financiamiento para la inversión necesaria.

• Se deben establecer los montos de inversión que se necesitan y también establecer la forma de obtener ese financiamiento o en cualquiera de las modalidades analizadas anteriormente.

 • Ingeniería de detalle: Es una etapa de diseño ingenieril en

el cual se diseña el método de explotación, plantas de chancado y molienda, planta de concentración, obras civiles (caminos, puertos, agua, energía, campamento, etc.)

• En esta etapa se procederá a tomas decisión en base a cotizaciones reales de todos los equipos que se van a utilizar y se decidirá cuales se van a comprar.

• En base al modelo de ingeniería y a la decisión de equipos se hara un análisis de costos de inversión, costos de producción, costo económico, pero al ajustar el proyecto a valores reales es perfectamente factible que mediante la ingeniería de detalle el proyecto no sea viable.

• Si los resultados son positivos la etapas siguiente es el desarrollo de la mina.

DESARROLLODentro de esta etapa existen dos objetivos principales y uno secundario. • 1° La construcción de todas las obras de ingeniería

necesarias para llevar a cabo el negocio.

• 2° Comprobación de la evaluación físico geológica y técnica económica.

 • Durante esta etapa se va a acceder físicamente al

yacimiento lo cual va a permitir comprobar lo determinado durante la evaluación fisicoquímica, además durante las etapas de ingeniería del proyecto mismo se va a determinar el comportamiento físico mecánico real de la roca.

• La cantidad de material que se extrae es mucho mayor a la que se tenía a la cantidad de sondajes, con este material se van a hacer pruebas metalúrgicas al nivel de planta piloto.

• La cantidad de mena que se extrae se conoce como muestra total y dependiendo de la envergadura del yacimiento puede constituir varios cientos o miles de toneladas, verificándose el grado de moliendabilidad, grado de liberación, etc. En la planta piloto.

• Una planta piloto es una etapa intermedia entre el laboratorio y la planta industrial.

3° Obtener un cierto beneficio económico del concentrado obtenido.

• En el yacimiento El Indio, la venta de los minerales obtenidos durante el desarrollo de la veta Indio 3500, pagó todo el proyecto.

• La ejecución de las obras de ingeniería se van a ejecutar en forma secuencial, es decir, se procederá primero con las obras que permitan el acceso al yacimiento y una vez que la evaluación físico económica este comprobada, se procederá a la construcción de las demás obras, debido a que sea posible que no sea factible su explotación.

• Las labores de desarrollo se realizan en forma paralela a la explotación.

• Al final de la etapa de desarrollo el riego del negocio minero no tiene relación a factores propios del yacimiento, si no que, su riesgo radica ahora en factores externos (huelgas, caída de precios, etc.)

EXPLOTACIÓN

• Su objetivo es la extracción racional y sistemática de la mena para obtener un beneficio diseñado para el negocio.

• Se debe hacer un análisis detallado de los sondajes para determinar las condiciones de la explotación en la forma más ajustada a la realidad

PERFORACIÓN

MARINA