METALÚRGICA Y GEOGRÁFICA
E.A.P. DE INGENIERÍA METALÚRGICA
MANEJO DE PILAS DE LIXIVIACIÓN DE ORO EN MINERA YANACOCHA S.R.L.
INFORME PROFESIONAL
Para optar el Título Profesional de : INGENIERO METALÚRGICO
AUTOR
MANRIQUE MARTÍNEZ, JOSÉ ANTONIO
LIMA – PERÚ
a mi madre Luz y Esther por su apoyo.
Al amor de mi vida, mi esposa Nélida, quien junto a mí hizo posible terminar este informe, y a mis pequeños hijos, Fabiana y Fabricio, motores de mi supe-
ración.
AGRADECIMIENTO
Mi agradecimiento al Ingeniero Angel, Azañero Ortiz por su valioso apoyo y su acertada dirección como asesor para la elaboración y redacción de este Informe; de igual manera mi gratitud a los señores Ingenieros miembros del jurado por su apoyo y dirección para la finalización de este trabajo así mismo mi más profundo agradecimiento a todos Mis profesores de la E.A.P de Ing. Metalúrgica.
INDICE
RESUMEN 1
INTRODUCCIÓN 2
DESARROLLO 3
I. CONCIDERACIONES SOBRE LIXIVIACION DEL ORO 3
1.1 MINERALOGIA DE MINERA YANACOCHA S.R.L 3
1.2 QUÍMICA DE LA CIANURACION 7
1.3 CINÉTICA DE LA CIANURACIÓN DEL ORO 7
1.4 VARIABLES QUE DEFINEN LA CINETICA DE LA CIANURACIÓN. 9 1.5 CINETICA DE LA CIANURACION DEL MINERAL EN MINERA
YANACOCHA
12
1.6 PARÁMETROS DE LA CIANURACION DEL MINERAL EN MINERA YANACOCHA
13
1.7 PROCESOS DE RECUPERACION DEL ORO. 16
1.8 CALIDAD DEL DORE 17
II. CONSTRUCCION DE LA CANCHA DE LIXIVIACION EN MINERA YANACOCHA
21
2.1 TOPOGRAFIA DE LA ZONA 21
2.2 TRABAJOS DE ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO 21 2.3 DISTANCIA ENTRE LA MINA, CANCHA DE LIXIVIACIÓN Y LA
PLANTA DE RECUPERACION.
23
2.4 FACILIDADES PARA LA EXPANSIÓN DE LA CANCHA 23
2.5 IMPERMEABILIZACION 24
2.6 DIMENSIONES Y CONSTRUCCION DE LAS CANCHAS DE 24
LIXIVIACIÓN EN MINERA YANACOCHA S.R.L.
2.7 PLAN DE CIERRE DE PILAS 26
III. MANEJO OPERATIVO DE LAS PILAS DE LIXIVIACIÓN 27
3.1 MINADO EN MINERA YANACOCHA 27
3.1.1 PLANIFICACIÓN 28
3.1.2 CARGUIO Y ACARREO DEL MINERAL 28
3.1.3 PROGRAMA DE APILADO DE MINERAL EN LAS PILAS 29
3.2 ALCALINIZACIÓN DEL MINERAL 30
3.3 REGADIO DEL MINERAL 34
3.3.1 DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO 35
3.3.2 INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO 35
3.3.3 CALIDAD DE RIEGO 38
3.4. MANEJO DE PILAS DE LIXIVIACION 40
3.4.1 CAUSAS PARA EL INCREMENTO DE INVENTARIO 40
3.4.2 REDUCCIÓN EN LA CALIDAD DE RIEGO 40
3.4.3 ESTUDIOS SOBRE LA EFICIENCIA DE RIEGO 43 3.4.4 DOS ACCIONES QUE MEJORARON LA EFICIENCIA DE
RIEGO
49
3.4.5 RIEGO CON DIFERENTES CONCENTRACIONES DE CIANURO
61
3.4.5.1 ANTECEDENTES 61
3.4.5.2 ANALISIS DE LOS RESULTADOS 64
3.4.5.3 REDUCCION DE COSTOS AL REGAR CON DIFERENTES CONCENTRACIONES DE CIANURO
68
IV PROCESO DE LIXIVIACION EN LA PILA YANACOCHA NORTE 70
4.2 MONITOREO DE PARAMETROS DE LA PILA 73 4.3 BALANCE METALURGICO EN LA PILA YANACOCHA NORTE 74 4.4 PRINCIPALES INDICADORES DE LOS PROCESOS DE
LIXIVIACION, CARBON EN COLUMNA Y MERRILL CROWE
75
V. COSTO DEL PROCESO DE LIXIVIACIÓN EN MINERA YANACOCHA S.R.L.
76
5.1 COSTO DEL PROCESO DE LIXIVIACIÓN 76
5.2 INDICADORES ECONOMICOS DE LOS PROCESOS DE LIXIVIACION, CARBON EN COLUMNA, MERRILL CROWE Y REFINERIA
77
VI MANEJO AMBIENTAL EN LAS OPERACIONES DE LIXIVIACIÓN EN MINERA YANACOCHA S.R.L.
77
CONCLUSIONES 78
RECOMENDACIONES 80
APENDICE 81
- TABLAS Resultados de Riego con diferentes concentraciones de cianuro
81
- GRAFICOS 88
- PLANOS 97
- CODIGO INTERNACIONAL DE MANEJO DEL CIANURO - 2002 104
- HOJA TECNICA - MANGUERAS DE RIEGO 138
BIBLIOGRAFIA 143
RESUMEN
En 1994 Minera Yanacocha inicia su primera operación de lixiviación, en la pila Carachugo, y por ser la primera operación que tenia Newmont Gold Company en América del Sur, copió los modelos de operación de las minas que tenían en Estados Unidos.
El ingenio y dedicación de profesionales peruanos ha contribuido que muchos modelos fueran cambiados con la finalidad de mejorar la eficiencia en los procesos de recuperación del oro.
El método de riego en Minera Yanacocha es por goteo mediante mangueras, cuando se inicia la operación de la planta de carbón en columnas, la eficiencia de riego bajó de 90% a 65%. Debido al incremento en el porcentaje de emisores obstruidos “taponamiento” causados por la presencia del carbón en la solución bombeada a la pila.
Para reducir el problema de taponamiento se tuvieron que hacer dos cambios significativos en la operación: Se cambió el sistema de filtración, que redujo el taponamiento de 35% a 11%. El segundo cambio se hizo en las mangueras de riego, reduciendo hasta 1%. Que son las condiciones actuales de operación en las pilas.
El año 2002 se inicia la expansión de la pila Carachugo “Etapa IX”, y me da la oportunidad de experimentar a nivel industrial el comportamiento de la cinética del mineral del tajo Yanacocha Norte. Como resultado obtuve que era posible lixiviar el mineral en dos etapas: La primera etapa a una concentración de 50 ppm. de cianuro libre por 30 días y la segunda etapa con 30 ppm. de cianuro libre hasta completar el ciclo de 60 días. Posteriormente éstos resultados fueron comprobados por el Laboratorio de Investigaciones Metalúrgicas, luego
Mejorar la eficiencia de riego y optimizar el consumo de cianuro permitieron también mejorar el manejo adecuado de las soluciones, que son enviadas a las pilas de lixiviación, logrando la reducción del inventario de oro en las pilas, la reducción de costo por consumo de cianuro, ahorros en el área de precipitación y fundición.
INTRODUCCION
Desde que el hombre descubrió que podía disolver el cobre que contenían las menas o desmontes al regar soluciones ácidas o dejar que el medio ambiente actuara sobre ellas, nació una nueva tecnología para el tratamiento de minerales que inicialmente se consideraban desmontes o minerales que por su formación geológica no era posible de tratarlo por métodos convencionales.
El oro no fue ajeno a esta tecnología, al descubrirse que podía disolverse en una solución con cianuro, los minerales auríferos provenientes de yacimientos diseminados pasaron a formar parte de la reserva de las compañías mineras y fue la lixiviación en pilas la tecnología más viable para el tratamiento económico de estos minerales.
La recuperación del oro disuelto por el cianuro, ha sufrido muchas transformaciones, pasando desde los canales con virutas de zinc al proceso Merrill Crowe, de la absorción con carbón a las resinas y el intercambio iónico.
Todos estos cambios fueron producidos con el fin de tener un proceso cada vez más rentable.
En el Perú ya era conocido el proceso de lixiviación de cobre pero fue Minera Yanacocha quien por primera vez construyó un sistema de lixiviación por pilas fijas “pads” para minerales auríferos con un área de 195,000 m2, siendo la cancha de lixiviación de oro más grande del Perú.
Minera Yanacocha inició en 1,994 sus operaciones con una planta de recuperación de oro por el método de “Merrill Crowe”, la solución lixiviada era obtenida de la cancha de Carachugo. En ese tiempo fue la planta de precipitación “Merril Crowe” más grande del Perú, se procesaba 250 m3/h y la solución que trataba tenía 2.5 ppm de oro y la recuperación era de 99.3 %, hoy procesa más de 13,400 m3/h en tres plantas de Columnas de Carbón y dos de
Muchos cambios han ocurrido desde mi ingreso en 1995 a Minera Yanacocha en los cuales he podido participar. Desde los procesos tan sencillos como la recepción de la solución rica en una poza, hasta algo tan complejo como la filtración y precipitación del oro. El presente trabajo es producto de numerosas pruebas metalúrgicas, recopilación de datos y experiencia en el campo de la lixiviación.
DESARROLLO
I. CONSIDERACIONES SOBRE EL PROCESO DE LIXIVIACION DEL ORO
El concepto del proceso de lixiviación por pilas se empleó por primera vez en la extracción del cobre a mediados del siglo XVIII a partir de los
minerales oxidados de yacimientos pórfidos.
La aplicación para menas de metales preciosos fue sugerida originalmente por la Dirección de Minas de los Estados Unidos en 1967.
En 1971 la empresa Carlin Gold Mining ya empleaba el método para tratar minerales de baja ley. Estos estudios fueron patentados en Nueva York en 1974.
Actualmente la lixiviación en pilas es el proceso mas usado en la recuperación de minerales con oro diseminado y de baja ley. En 1992, se inicia la bio-oxidación de minerales en pilas, abriendo una nueva oportunidad de tratamiento a los minerales refractarios al proceso de lixiviación en pilas.
1.1 MINERALOGIA DE MINERA YANACOCHA S.R.L
El mineral en Minera Yanacocha se caracteriza por ser de formación volcánica terciaria, es un deposito diseminado, de gran volumen, y contenido metálico bajo, muestra una alteración típica de la alunita (sulfato K, Fe) en los que el oro ha sido depositado con pirita en los agujeros de lixiviación del cuarzo “cuarzo cavernoso” y luego por estar cerca de la superficie, ha quedado como impregnaciones en las paredes
por cuarzo y sulfuros primarios, estos han sufrido alteraciones y han formado otras especies como la jarosita y gohetita.
El oro se encuentra diseminado en partículas muy finas en estos minerales.
Se ha determinado tres especies definidas como:
Mineral con abundante FeOx, principalmente gohetita coloidal, y jarosita muy fino derivados principalmente de la oxidación de pirita diseminada, los granos son diminutos y sumamente raros de 0.002 a 0.004 mm. el rutilo diseminado parece comprender la única fase metálica bien definida.
Una estimación cercana del mineral es:
cuarzo 71.0 %
alunita 4.0 %
rutilo 1.5 %
circón 0.25 %
jarosita 19.0 %
FeOx gohetita 4.0 %
trazas de pirita
Fotografia N° 1
Mineral con abundante pirita que se ha introducido principalmente en la matriz como los granos relativamente toscos y en forma de racimos.
El sulfuro se ha oxidado y formado la jarosita y el gohetita muy pequeñas, sumamente raro, los granos están ampliamente esparcidos en tamaños de 0.002 a 0.015 mm.
Una estimación cercana del mineral es:
cuarzo 72.0 %
sericita 2.0 %
diaspore 6.0 %
alunita 4.0 %
rutilo 0.75 %
trazas de circón trazas de apatita
jarosita 15.0 %
gohetita 0.25 %
Fotografía N° 2
Mineral con abundante pirita que se ha introducido principalmente en la matriz como los granos relativamente toscos y en forma de racimos.
El sulfuro se ha oxidado y formado la jarosita y el gohetita muy pequeñas, sumamente raro, los granos están ampliamente esparcidos en tamaños de 0.002 a 0.015 mm.
Una estimación cercana del mineral es:
cuarzo 72.0 %
sericita 2.0 %
diaspore 6.0 %
alunita 4.0 %
rutilo 0.75 %
trazas de circón trazas de apatita
jarosita 15.0 %
gohetita 0.25 %
Mineral con pirita muy fina que se a introducido a lo largo del cuarzo, principalmente en la matriz. La mayoría de los sulfuros se han oxidado y
Fotografía N° 2
Fotografia N° 3
formado la jarosita y goletita. Se puede observar que todavía permanecen los granos diminutos de pirita, el tamaño es 0.002 a 0.01 mm. (2 a 10 micras).
Una estimación cercana del mineral es:
cuarzo 95.0 %
rutilo 1.0 %
trazas de apatita trazas de circón
jarosita 2.0 %
gohetita 2.0 %
trazas de pirita
El mineral de La Quinua es un depsito aluvial que se ha depositado sobre las laderas del cerro del mismo nombre, se han identificado cuatro tipos de mineral. La caracterización del mineral de La Quinua Central
mudflow clay pyrite (9.65%), 11’687,000 ton. de ferricreta aglomerated (3.33%), 62’697,000 ton. de ferricreta Run of Mine (17.84%). Como puede observarse, del total de mineral en este yacimiento (351’439,000 ton.), este contiene mayoritariamente el material denominado mudflow que no puede ser utilizado tal como esta en la lixiviación.
1.2 QUÍMICA DE LA CIANURACION
El proceso de cianuración para extraer el oro y la plata a partir de sus menas, fue desarrollado por J.S. MacArthur, R.V. Forrest y W. Forrest.en 1887.
Elsner fue el primero que propuso la reacción química de disolución del oro por cianuros alcalinos.
4Au + 8KCN + O2 + 2H2O 4KAu(CN)2 + 4KOH
Viendo la importancia del oxígeno para la disolución del oro Bodlaender propuso la siguiente reacción:
2Au + 4NaCN + 2H2O + O2 2NaAu(CN)2 + 2NaOH + H2O2
Otra de las reacciónes sugeridas es la de Janin
2Au + 4NaCN + 2H2O 2NaAu(CN)2 + 2NaOH + H2
Termodinámicamente no es posible esta reacción, durante la cianuración no hay producción de H2, lo que confirma la validez de la ecuación propuesta por Elsner, donde el O2 juega un rol fundamental.
1.3 CINÉTICA DE LA CIANURACIÓN DEL ORO
La disolución del oro por cianuración, es un proceso de corrosión electroquímico con reacción heterogénea, ocurrido en la interfase del área anódica y catódica.
La corriente anódica está limitada por la difusión del CN- a la superficie.
Mientras que la corriente catódica está limitada por la velocidad de difusión del oxígeno. Donde la velocidad de difusión del oxígeno y del ión cianuro es directamente proporcional a la concentración de ellos en la solución y al aumento en la agitación para un estado estacionario:
C
corrosión =K
ia =K
lcO sea, la velocidad de disolución del oro es directamente proporcional a la corriente de corrosión o densidad de corriente.
En base a diferentes estudios, se puede establecer que la velocidad de disolución del oro puede estar controlada por:
Velocidad difusión del oxígeno por capa límite.
Velocidad difusión del cianuro.
Pasivación de la superficie del oro.
Cuando el proceso está controlado por difusión, la relación de concentraciones CN- a O2 es importante.
A bajas concentraciones de cianuro, la velocidad de disolución depende solamente de ella.
A bajas concentraciones de oxígeno, la velocidad será proporcional a la concentración de oxígeno e independiente a la concentración del cianuro.
La velocidad límite teórica se alcanza cuando (CN-) / (O2) = 6
Las reacciones que se generan dentro de la celda electroquímica (Habashi 1966) en el proceso de disolución del oro por el cianuro y el oxígeno son los siguientes:
Área catódica
O2 + 2H2O + 2e- H2O2 + 2OH-
Área anódica
Au Au+ + e-
Au+ + 2CN- Au(CN)2-
+ e-
De estas 2 reacciones se llega a una conclusión que el oro se disuelve según las dos reacciones siguientes:
Ecuación Boonstra:
2Au + 4CN - + O2 + 2H2O 2Au(CN) 2-
+ H2O2 + 2OH-
Ecuación Elsner:
4Au + 8CN- + O2 + 2H2O 4Au(CN) 2-
+ 4OH-
Finkelstein propone que la mayor parte del oro se disuelve por la primera ecuación y en menor proporción por la segunda.
En Minera Yanacocha debido a la baja concentración de cianuro libre, la cinética del mineral oxidado está manejada por la cantidad de cianuro.
GOLD EXTRACTION vs TIME
YANACOCHA SUR - SMALL COLUMNS- 2608-50ppm
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
GOLD EXTRACTION {%}
graph . N 6
FLOW EXTRACTION TIME (L/h-m2) (%) (days) 5 94.0 33 10 94.9 24 15 94.1 20
1.4 VARIABLES QUE DEFINEN LA CINETICA DE LA CIANURACIÓN.
Tamaño de las partículas: En el caso de Minera Yanacocha el tamaño de partícula juega un papel importante, debido a que los estudios definieron que esta era un de las causas para la acumulación de inventario de oro en las pilas, al no ingresar la solución con cianuro al interior del mineral, después se definió que el tamaño máximo optimo del m ineral debe ser de 12 pulgadas.
Concentración de cianuro: Lo más importante es la cantidad de cianuro por tonelada de mineral que ingresa a la pila y su concentración en la solución lixiviante; ya que el cianuro disuelve al oro selectivamente a menores concentraciones. A mayor concentración de cianuro tendremos más metales disueltos. Grafico 1
Taza de riego: Esta variable influye directamente en la cinética de lixiviación del mineral, al incrementarse la taza de riego la velocidad de disolución del oro es mayor, debido al ingreso de mayor cantidad cianuro al mineral, sin embargo el contenido de oro en la solución
es menor debido al efecto de dilución. Ocurre lo contrario a reducir la taza de riego, la velocidad de disolución es menor debido al menor ingreso de cianuro al mineral. Sin embargo la recuperación final en ambos casos es la misma. Grafico 2.
Temperatura: A la fecha en Minera Yanacocha, el efecto de la temperatura en la lixiviación no se ha sido investigado. Debido a que se manejan grandes cantidades de mineral y solución.
La temperatura esta acondicionada por el clima y oscila entre 0 a 10 grados centígrados.
CYANIDE STRENGTH EFFECTS ON GOLD RECOVERY YANACOCHA NORTE ORES
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0
4415-7 4415-1 4415-2 4415-3 4415-4 4415-5 4415-6 TESTS
Au RECOVERY
0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10
NaCN CONSUMPTION (k/t)
EXTRACTION NaCN
Grafico N° 2
pH: Es otra de las variables importantes, sobre todo para no perder cianuro como gas cianhídrico y retardar la cinética de lixiviación. El ph oscila entre 9.5 a 10.5.
Cantidad de oxígeno disuelto: El efecto del oxigeno en la pila ha sido estudiado, sin conseguir mayores efectos en la cinética de lixiviación y recuperación del oro. Sin embargo se ha llegado a la conclusión que el cianuro es el que maneja la velocidad y recuperación del oro. En Minera Yanacocha la cantidad de oxigeno disuelto en la solución lixiviante depende del medio ambiente. Es muy difícil, atribuir que el oxigeno tenga una gran influencia en la cinética de lixiviación y recuperación de oro en minerales de oro con baja ley.
Metales en el mineral: En Minera Yanacocha los principales metales que son disueltos por el cianuro son cobre, plata, mercurio y otros. De los cuales el cobre y el mercurio no proporcionan ningún beneficio económico, por el contrario reducen la velocidad de disolución del oro debido a que son consumidores del cianuro.
1.5 CINETICA DE LA CIANURACION DEL MINERAL EN MINERA YANACOCHA
La cinética del mineral en Yanacocha tiene el mismo comportamiento que otros minerales. Sin embargo la diferencia está que para obtener la máxima recuperación el ratio de solución/mineral (S/O), debe ser superior a 2.5, Esto quiere decir que debe ingresar 2.5 TM de solución con 50 ppm de cianuro libre por cada tonelada de mineral. Gráficos N° 3 y N° 4.
Sin embargo a nivel industrial por la taza de riego con la que se lixivia (10 Lt/H-m2) no es posible alcanzar este ratio. Actualmente nuestro esfuerzo es alcanzar el ratio de 0.6 que corresponde a 0.3 ppm de oro en la solución que descarga la celda.
Cinetica de lixiviación del mineral oxidado en MYSRL
- 10 20 30 40 50 60 70 80
- 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
días
% de recuperación
Au Rec %
Grafico N° 3
1.6 PARÁMETROS DE LA CIANURACION DEL MINERAL EN MINERA YANACOCHA
En Minera Yanacocha SRL, actualmente se tiene 3 minas en explotación, el mineral que proviene de cada mina y que van a las pilas de lixiviación tienen sus propios parámetros, estos varían según la zona de la mina y de la profundidad.
Los parámetros (tiempo de regadío, taza de riego, concentración de cianuro, consumo de cal) son determinados por las pruebas metalúrgicas de lixiviación en columnas. Dos veces al año se hace una prueba con 25 toneladas de mineral por columna, estas pruebas, son las más importantes que se realizan por la cantidad de información que se obtiene
Recuperación de oro - ratio Solución/Mineral
0 10 20 30 40 50 60 70
- 0.2 0.6 0.9 1.2 1.6 1.9 2.2 2.5 2.9 3.2 3.5 3.9 4.2 4.3
Rec %
S/O
Grafico N° 4
exploraciones de geología. Cada mes se realizan 4 pruebas de cianuración en columnas chicas de 25 Kg. de mineral, estas muestras son tomadas en las pilas de lixiviación. Además diariamente se realizan pruebas de lixiviación en botellas pequeñas con 250 gramos de mineral, en este caso las muestras son sometidas a una lixiviación con solución de cianuro de 250 ppm. de cianuro libre a 50°C de temperatura. La finalidad de estas pruebas es dar información sobre la máxima recuperación diaria del mineral que se está enviando a las pilas.
Maqui-Maqui
(cierre) 45 35 0.55 8.0 82.4 1.7 0.020
Carachugo 60 50 0.75 10.0 85.0 1.5 0.025
Yanacocha 60 50 0.75 10.0 74.7 2.5 0.030
La Quinua 75 50 0.75 10.0 76.7 1.5 0.03
Tabla N° 1
1.7 PROCESOS DE RECUPERACION DEL ORO.
Para cada pila hay dos pozas en ellas se descargan sus soluciones, una es llamada poza de operaciones debido a que almacena la solución de alto contenido de oro y baja turbidez; la otra es llamada poza de menores eventos y almacena la solución con bajo contenido de oro y en ocasiones alta turbidez.
La poza de menores eventos alimenta de solución rica la planta de columnas de carbón, y la poza de operaciones alimenta de solución rica a la planta de precipitación “Merrill Crowe”.
Planta de carbón activado: Minera Yanacocha tiene tres plantas de carbón activado ubicados en La Quinua, Yanacocha Norte y Pampa Larga, la capacidad total es 8,600 m3/h, estas plantas procesan soluciones ricas de baja contenido de oro 0.3 a 1.0 gr/m3. El producto de la desorción es la solución concentrada, que es bombeada a las plantas de precipitación para la recuperación del oro.
Planta de precipitación Merrill Crowe: Minera Yanacocha tiene dos plantas de precipitación ubicados en Yanacocha Norte y Pampa Larga, la capacidad total es 4,350 m3/h, estas plantas procesan soluciones ricas de alto contenido de oro 1.0 a 4.0 gr/m3.
El proceso se inicia con la clarificación de la solución en filtros que usan diatomita como medio filtrante; después la solución es bombeada a las torres de vació donde se extrae el oxigeno disuelto de la solución y finalmente se adiciona polvo de zinc para precipitar el oro y otros metales que se encuentran en la solución. El precipitado es recuperado en filtros tipo prensa. Cada filtro sale de operación al cumplir su ciclo de llenado y se realiza un secado inicial del precipitado con la inyección de aire, después el precipitado es retirado de los filtros y enviado a las retortas.
Planta de fundición y retortas: El producto de la precipitación es enviado a las retortas, la planta tiene 5 retortas y la capacidad de cada retorta es de una tonelada; en las retortas el precipitado es sometido a un ciclo de calentamiento lento que dura 24 horas, la temperatura máxima alcanzada es 650°C. En las retortas se elimina la humedad, se oxida el zinc y se recupera el mercurio.
Después el precipitado es mezclado con fundentes en distintas proporciones (Fluoruro de calcio, Borax, Nitrato de sodio), con la finalidad de obtener el punto de mínima fusión; la mezcla es cargada a un horno eléctrico de arco, de una tonelada de capacidad, la fundición se realiza en un periodo de 6 a 12 horas. Finalmente se obtiene dos productos, la escoria y el dore.
1.8 CALIDAD DEL DORE
Cuando Minera Yanacocha inicio sus operaciones el mineral que trataba tenia poco contenido de plata, en consecuencia el análisis químico del dore era 75% de oro, y 23% de plata.
Al iniciase las operaciones de las pilas de Yanacocha Norte y La Quinua, el contenido de plata y cobre en la solución fueron incrementándose.
Actualmente el análisis químico del dore es (45 – 55) % de oro, y (45 – 55)% de plata y 2% de otras impurezas.
En las páginas siguientes se muestra los diagramas de flujo de los procesos.
Grafico N° 5 Poza de solución
con baja ley
Adsorción en columnas
de carbon Tanque solucion
pobre
Tanque Lavado acido
Tanque desorción
Horno de regeneración
térmica
Calentador
Intercambiador de
calor Tanque rica stripping
Solución rica de stripping al Merrill
Crowe al pad
Cianuro
Soda Caustica
Acido clorhidrico
Agua blanda
Poza de solución rica
Tanque pulmon
Filtro Clarificador
Torre de de-aereación
Cono de zinc Filtro
Prensa
Diatomita
Diatomita Zinc en polvo
Precipitado Solución
rica Solución
rica clarificada
Solución rica clarificada de-aereada
Solución pobre al pad
Cianuro
Grafico N° 7
PROCESO DE FUNDICIÓN Y RETORTAS
Retorta Mezcladora Horno eléctrico Molde Doré
Escoria
II. CONSTRUCCION DE LA CANCHA DE LIXIVIACION EN MINERA YANACOCHA
Cuando se va a construir una cancha de lixiviación hay muchos criterios que deben tomarse en cuenta:
Topografía de la zona en donde se construirá la cancha.
Trabajos de acondicionamiento del terreno (movimiento de tierra para obtener la topografía deseada)
Distancia entre mina, cancha de lixiviación y la planta de recuperación.
Facilidades para la expansión de la cancha.
Medio ambiente.
Políticas – Sociales Arqueológicas
2.1 TOPOGRAFÍA DE LA ZONA
Generalmente la zona elegida para la construcción de la cancha de lixiviación no son las más favorables, el terreno es irregular, con valles muy profundos, por donde discurren riachuelos, mesetas con pantanos, manantiales, lagunas y lomas de poca altura, todo cubierto por vegetación típica de la Puna.
La topografía original debe ser transformada de tal manera que se logre tener la forma de una plataforma o un valle de poca pendiente y aguas abajo se construirán las pozas para la solución rica.
2.2 TRABAJOS DE ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO
La parte más costosa de la construcción de la pila son los trabajos de acondicionamiento del terreno, lo podemos dividir en:
Consiste en retirar toda la tierra orgánica que cubre la zona, ésta tierra es almacenada para ser usada en la re-vegetación en el cierre de las operaciones de lixiviación.
Rellenar las depresiones del terreno:
Es frecuente encontrar depresiones de terrenos, pantanos, lagunas y manantiales; las características de estos terrenos es que no son compactos y pueden sufrir hundimientos durante el llenado de las pilas;
para que este terreno se pueda usar es necesario retirar el suelo natural y posteriormente rellenar con una tierra especial que no sufra deformaciones al ser compactada.
Eliminar elevaciones y suavizar las pendientes:
Dependiendo de la ubicación y la altura de las elevaciones se puede dejar como soporte de la pila, suavizar las pendientes o retirar completamente transformando totalmente la topografía. La tierra extraída es enviada a los botaderos de desmontes o es usada como relleno donde sea necesario.
Construcción de canales para la derivación de agua de lluvias y manantiales:
La construcción de la pila alterará el terreno y el curso natural de las aguas de lluvias, el agua de lluvia no debe ingresar a la pila ya que alteraría el balance del sistema y generaría problemas de precipitación del oro por dilución o la alta turbidez. Es por eso que se construye un canal que bordea el perímetro de la cancha de lixiviación, y al descender se unen a los riachuelos.
El agua de los manantiales son retirados del sistema por medio de canales llamados sub-drenes, estos son construidos a 2 metros de profundidad en cada canal hay tuberías de 4 o 6 pulgadas, el canal es rellenado y compactado con tierra. La longitud y la cantidad de tubos por canal dependen del caudal y la ubicación del manantial del interior al perímetro plastificado. Uno de los usos dados a estos sub-drenes es la
detección de alguna rotura en la geo-membrana impermeabilizante ya que constantemente se realizan las mediciones de volumen y análisis químico.
2.3 DISTANCIA ENTRE LA MINA, CANCHA DE LIXIVIACIÓN Y LA PLANTA DE RECUPERACION.
La distancia entre la mina y la cancha de lixiviación originara un incremento en el costo de la operación de transporte de mineral, el costo de un kilómetro recorrido es de 0.048 USD. En consecuencia para definir el lugar es necesario tener la mínima distancia.
Distancia entre la mina y el ingreso a las canchas de lixiviación.
Maqui-Maqui Carachugo Yanacocha Norte La Quinua
Otro factor importante que se considera en los proyectos de construcción es la distancia entre las pozas de solución rica y la planta de precipitación, los kilómetros de tuberías, la cantidad de bombas, el consumo de energía y la construcción de canales impermeabilizados que contienen a las tuberías, son los que finalmente determinan la factibilidad de la construcción de una cancha de lixiviación.
Ver fotografía 1. (Ver achivo planos pag 1 - 2)
2.4 FACILIDADES PARA LA EXPANSIÓN DE LA CANCHA
Las canchas de lixiviación, anualmente crece a razón de 500,000 m2 por año, encontrar áreas adecuadas que permitan ser usadas para la expansión es muy difícil sobre todo en Minera Yanacocha SRL. donde la topografía es irregular.
Para elegir el área para construir una cancha de lixiviación es necesario el terreno que esta alrededor se acondicione a los trabajos de expansión, sobre todo la pendiente por donde se escurrirá la solución rica hacia las pozas en caso contrario la expansión sería costosa.
Ver plano N° 1. (Ver achivo planos pag 2 ) 2.5 IMPERMEABILIZACIÓN
Después de encontrar el área para la construcción y de tener la topografía deseada, se procede a la impermeabilización e instalación del sistema de colección de solución lixiviada, los pasos que se siguen para esto son:
Impermeabilización de la base:
El terreno acondicionado es cubierto con una capa de material de baja permeabilidad (1*10-6 cm/seg) llamado Soil Liner (SL), la capa tiene 300 mm de espesor, se compacta para lograr esta permeabilidad, la granulometría es menor a ½ pulg. Esta capa tiene la función de ser aislante, para evitar la percolación de la solución rica en caso de una posible rotura de la geo-membrana.
Ver plano 2.
2.6 DIMENSIONES Y CONSTRUCCION DE LAS CANCHAS DE LIXIVIACIÓN EN MINERA YANACOCHA S.R.L.
Minera Yanacocha inició sus operaciones con una cancha de lixiviación ubicada en Carachugo de 195,000 m2. Posteriormente se construyeron otras canchas y estas han crecido de acuerdo al incremento de mineral.
A la fecha tenemos cuatro canchas y las dimensiones son:
Pila Extensión m2
Maqui Maqui 686,000
Carachugo 2´371,050
Yanacocha Norte 2´425,700
La Quinua 3´168,159
TOTAL 8´650,909
Colocación de la geo-membrana:
La geo-membrana es colocada una tras otras con un traslape de 20 cm para permitir la soldadura entre las mantas, estas son instaladas desde la base de la cancha hacia el perímetro donde finalmente son anclados en la parte externa de la pila, con esto se evita tensionar la geo-membrana, la formación de pliegues (arrugas) y tensiones en las uniones soldadas.
La geo-membrana es anclada en el perímetro de la pila para evitar que se deformen y darle la rigidez necesaria para soportar las tensiones producidas por la dilatación.
Las uniones soldadas son constantemente evaluadas, las pruebas a las uniones son realizadas dentro de una cápsula de vacio; de encontrarse un defecto seria difícil solucionar alguna rotura, ya que se encontraría cubierto por el mineral.
La geo-membrana es de HDPE (Polietileno de alta densidad) o LLDPE (Polietilenos de baja densidad) de 60-mil (152 micras) o HDPE de 80-mil (204 micras).
Proteger la geo-membrana:
La geo-membrana es protegida por una capa de tierra arcillosa y piedras llamado Protective Layer (PL)la granulometría es menor a 2”, el espesor de la capa es de 350 mm.
El PL tiene la función de proteger la geo-membrana de los impactos del mineral que se apilará sobre ella, sirve como amortiguación a las tuberías colectoras y matrices, que son instalados sobre el PL.
Instalación de tuberías colectoras:
La forma como están dispuestas las tuberías en la base de la pila es
como pequeños riachuelos que alimentan a un río mayor, lo llamaremos tuberías principales y estas alimentarán a otro y lo llamaremos tubería matriz , y este finalmente llega a la parte baja del la pila donde se juntan todas la tuberías matrices, llamado sump (sumidero).
Las tuberías colectoras son de 4” de diámetro, las tuberías principales son de 18” de diámetro y las tuberías matrices son de 32” de diámetro.
El diseño de este sistema de colección, es para evitar que la solución que atraviesa la pila no discurra directamente por la base de la geo- membrana, sino por las tuberías colectoras.
Las tuberías colectoras están instaladas formando un ángulo de 45° con la tubería principal, la tubería principal está instalada sobre la línea de máxima pendiente de un área. Las tuberías colectoras y principales son perforadas, estas perforaciones permite que la solución sea conducida por la tubería. La tubería matriz no es perforada.
Protección de tuberías colectoras:
Las tuberías colectoras son protegidas por rocas de 2 ½ y 3” de diámetro llamado Draing Layer, tiene una altura de 350 mm.
Ver Planos en el apéndice.
2.7 PLAN DE CIERRE DE PILAS
Minera Yanacocha cuenta con un plan de cierre para sus pilas que consiste en cuatro etapas.
¨ Cambio en la topografía de la pila:
La topografía de la pila actualmente se asemeja a los andenes hecho por los Incas (la pendiente tiene una relación de 2:1), en esta etapa se removerá todo el mineral que esta en el exterior hasta obtener un perfil con una pendiente de 2:1.5 semejante a una loma. Con el mineral extraído se construirán más plataformas de lixiviación para continuar recuperando el oro.
¨ Recuperación de todo el oro posible:
Todo el mineral será lixiviado hasta que la concentración de oro en la solución sea igual a 0.03 gr/m3 o no sea
económicamente recuperable.
¨ Lavado:
Al obtener la concentración de oro de 0.03 gr/m3, se iniciara la etapa de lavado, esta consiste en la reducción de la concentración de cianuro por ingreso de agua a la pila, el mineral será regado con agua hasta que la concentración de cianuro WAD “Cianuro disociable con ácido débil” sea igual o menor a 0.2 ppm. Para obtener esta concentración de cianuro WAD el agua que descargan las pilas serán tratadas químicamente.
¨ Retiro de tuberías, equipos y edificios:
Todas las instalaciones serán retiradas: tuberías, equipos y edificios. El terreno será recubierto por tierra para la posterior etapa de re-vegetación.
¨ Re-vegetación:
Consiste en recubrir la pila y los terrenos ocupados por las instalaciones con tierra vegetal, esta tierra fue extraída durante la etapa de construcción de las instalaciones y fueron preservadas para esta etapa. Finalmente se sembraran vegetales mejorados de la zona.
III. MANEJO OPERATIVO DE LAS PILAS DE LIXIVIACIÓN 3.1 MINADO EN MINERA YANACOCHA
La construcción de más áreas plastificadas obedece a las necesidades programadas por el departamento de Planeamiento de Mina. Anualmente se presenta un plan de producción donde se detalla todas las necesidades en las distintas áreas de producción.
Este plan es desarrollado por el área de proyectos y para esto cuentan con el asesoramiento de la compañía Knight Piésold LLC y Fluor Daniels.
Knight Piésold LLC está en Minera Yanacocha orientado específicamente a todo lo relacionado con la construcción de áreas plastificadas, diseño de pilas de lixiviación, botaderos de desmonte, canales plastificados, pozas de solución y el manejo del sistema de agua.
Fluor Daniels está orientada al diseño de las instalaciones, las plantas de procesos, sistema de bombeo, distribución de tuberías, generación y distribución de energía, y son los que supervisan la construcción e instilación de los equipos.
3.1.1 PLANIFICACIÓN
Tres meses antes de terminar el año se presenta el plan de producción para el próximo año; en ella se detalla:
Producción de mineral que será enviada a las canchas de lixiviación.
Producción de desmonte que será enviada a los botaderos.
Cantidad de oro recuperable por lixiviación que se depositarán en las pilas.
Cantidad de oro que se producirán en las plantas de procesos.
Volumen de solución que es necesario procesar en las plantas.
Otros datos que servirán para generar el presupuesto de las áreas de la compañía y los planes de ampliación para proyectos.
Este plan normalmente es cambiado en el transcurso del año debido principalmente al precio del oro y los compromisos con los inversionistas.
En lo que se refiere al área de lixiviación un cambio en los planes significa el incremento o reducción del mineral depositado en las canchas de lixiviación, la variación en el tiempo de regadío y la ubicación del mineral en la pila.
Esto además genera un reajuste en el consumo de los reactivos, combustibles, tuberías, mangueras, accesorios y personal.
3.1.2 CARGUIO Y ACARREO DEL MINERAL
La naturaleza del mineral ha permitido que el mineral de las minas de Carachugo, San José, Chaquicocha, Maqui-Maqui, Yanacocha Norte y Sur, sean directamente enviados a las pilas de lixiviación sin ningún tratamiento previo. En La Quinua se ha diferenciado dos tipos de mineral, el que necesita aglomerarse y otro que va directamente a la pila de lixiviación
Con excepción de La Quinua, la granulometría del mineral apilado en un 75% es menor a 3”; algunas veces se tienen bancos de 1.5 metros de diámetro constituyendo un problema para la lixiviación.
El mineral producido en la voladura es cargado y transportado por camiones de 90 -120 o 260 TM.
Esta etapa de la producción constituye el 50% del costo de producción de una onza de oro.
3.1.3 PROGRAMA DE APILADO DE MINERAL EN LAS PILAS.
El programa de producción de mineral esta dividida en dos etapas: Largo Plazo y Corto Plazo. A continuación se detallan.
Corto Plazo: Esta encargada de planificar la producción del mineral y el apilado de este en las pilas, en un periodo de una semana, un mes, tres meses y un año.(Ejemplo: Julio 05 – julio 06)
Largo Plazo: Esta encargada de planificar la producción del mineral y el apilado de este en las pilas, hasta el fin de vida de la explotación minera.
(Ejemplo: Julio 06-diciembre 06; 2007, 2008 ….)
El programa de carguío de corto plazo se divide en: Planificación de esta semana, planificación para la próxima semana, planificación a un mes y planificación a tres meses.
E l p r o g r a m a d e
lixiviación esta más relacionado con la planificación a Corto Plazo, debido a que este define que parte de la pila será rellenada con mineral, y donde es necesario retirar el sistema de riego para que ingrese el mineral. Este es un trabajo de mucha coordinación entre los departamentos de Metalurgia de lixiviación y Planeamiento Corto Plazo.
Area a ser rellenada con mineral
Ruta de los camiones gigantes
Celdas en lixiviación
Area a ser rellenada con mineral
Ruta de los camiones gigantes
Celdas en lixiviación
Grafico N° 8
3.2 ALCALINIZACIÓN DEL MINERAL
El mineral que va a las canchas de lixiviación esta constituido por óxidos, sílice, sulfuros primarios, el mineral tiene un pH natural de 4.5, es por eso que tiene que adicionarse cal antes de la lixiviación. En las pruebas metalúrgicas la cantidad de cal necesaria para alcalinizar es de 0.35 a 0.40 Kg/Tm, en los sulfurados de 1.0 a 2.0 Kg/Tm. Estas cantidades son para condiciones ideales, es por eso que en la práctica la dosificación es de 50 a 100 % más que los resultados de las pruebas metalúrgicas.
La cal es dosificada en forma de lechada, es esparcida directamente sobre el mineral depositado en las pilas.
Inicialmente cada pila de lixiviación tenía una planta de preparación de lechada y estaba ubicada a 1,000 metros de la pila, con el crecimiento de las pilas estas plantas han quedado a más de 2,500 metros, resultando ser inconveniente ya que no se podía mantener el pH de la solución rica y encarecía el proceso por el uso de cal adicional. El año 1,999 un grupo de trabajadores formo un taller de trabajo con la finalidad de generar ideas para solucionar este inconveniente, el año 2,001 dio su primer resultado al construirse la planta de cal “El Mirador” a un costo de 1.5 millones USD.
El año 2,002 se inauguró la nueva planta de cal, Esta planta tiene una capacidad de producción de 180 TM de lechada de cal por día. Además tiene dos estaciones de almacenamiento ubicadas a 500 metros de las pilas.
Ver gráficos 9 – 10 y 11.
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
9.38
pH 90 80
70 60 50 40 30 20 10 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 90 80
70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
9.38
CN - + H2O HCN + OH - -
pH 90 80
70 60 50 40 30 20 10 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 90 80
70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
9.38
pH 90 80
70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 90 80
70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
9.38
CN - + H2O HCN + OH - -
pH
Gráfico N° 9
Cal en polvo
Lechada de Cal
Lechada deCal
Silo de cal fina 300 TM
Molino de bolas 10"
10 TM/día
Tk 400 m3
Tk 150m3 Tk 150m3
Pad Pad Yanacocha
Lechada de Cal
Lechada de cal Bulbo húmedo
Manguera de riego Talud
Gráfico N° 11
3.3 REGADIO DEL MINERAL
El diseño de pilas de lixiviación estáticas como los que hay en Minera Yanacocha tienen dos tipos de inconvenientes:
§ El constante incremento en la capacidad de bombeo de la solución a las pilas.
§ La acumulación de inventario oro.
En este punto debo de hacer algunas definiciones:
§ Solución Rica: Es la solución que proviene de las pilas, producto de la lixiviación del mineral, la principal característica es que contiene de 0.5 gr.
A 4.0 gr. oro/m3. La solución rica es bombeada de la poza hacia la planta de precipitación Merrill Crowe o a la planta de Adsorción en Columna de Carbón.
§ Solución pobre: Llamada solución barren, solución con bajo contenido de oro y otros metales que provienen de las plantas de precipitación o de adsorción la principal característica es que contiene de 0.03 gr. A 0.10 gr.
De oro/m3.
§ Solución de Recirculación: Es la solución rica que se encuentra en una poza llamada Menores Eventos que por su contenido de oro o turbidez no puede ser enviado a la planta de procesos, por eso son bombeadas directamente a las pilas.
La capacidad de bombeo de solución pobre a la pila está directamente relacionado con la capacidad del proceso de las plantas, esto quiere decir si la planta incrementa su capacidad de tratamiento la pila también incrementará su capacidad de contener más mineral nuevo, en caso contrario habría una disminución en el contenido de oro de la solución rica.
Además por el tiempo que dura la lixiviación, es necesario bombear una
La taza de riego promedio del mineral es de 10 l/h-m2; pero como la pila crece en sentido vertical, mayor al horizontal, las plantas de recuperación deben incrementar, su capacidad de bombeo en volumen y altura de bombeo.
La solución barren y de recirculación son bombeadas por los perímetros de la pila por tuberías separadas, cada una forma un anillo. En el perímetro hay lugares donde las soluciones se juntan por un sistema de válvulas, y los llamamos “BY PASS”, de esta unión salen tuberías de 12”
de diámetro, y son enterradas y protegidas porque van por la base de la pila, hasta un punto determinado por donde asciende a la superficie de la pila en construcción, a las tuberías que ascienden los llamamos “RISER”.
Además en la tubería perimétrica hay válvulas en las líneas de solución barren y recirculación, las llamamos tomas independientes. Estas nos sirven para conducir la solución por los taludes de la pila.
Actualmente se bombea más de 15,000 m3/h a una altura de 150 m.
3.3.1 DISEÑO DEL SISTEMA DE RIEGO
En el diseño del sistema de regadío se toma dos consideraciones:
§ Geometría de la celda de lixiviación:
Se busca que la forma de un área nueva que va ha ser lixiviado sea un cuadrado de 100 m de lado, es decir de 10,000 m2.
§ Distancia entre la toma de solución y la celda de lixiviación:
La distancia entre los riser que alimentan la solución pobre o de recirculación y la celda de lixiviación es muy importante ya que la presión de de ingreso debe ser como mínimo 20 PSI. Para lograr esto son importantes los cálculos de las pérdidas de presión por la distancia y diámetro.
3.3.2 INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO
El diagrama muestra una instalación típica del sistema de riego, esta se inicia en el riser.
La solución es conducida a la celda por mangueras flexibles de 6 pulgadas de diámetro.
Al inicio de la celda son instalados una válvula y un medidor de caudal, que son controlados diariamente. En la tubería principal son instaladas las mangueras de regadío, cada una de ellas tiene 16 milímetros de diámetro y son colocados diametralmente opuestos, hay una separación entre ellas de 80 centímetros.
Las mangueras de riego son instaladas desde la manguera principal hacia las mangueras secundarias. Este diseño ayuda a mejorar la distribución de la presión y la solución. En las mangueras secundarias se logra el flujo laminar que permite la sedimentación de las partículas que obstruirían los goteros de las mangueras. Ver Gráfico N° 12.
F V
RISER
V M
V V
V 125 mangueras
125 mangueras
M M M
M
V
F
Man ómetro
Válvula
Medidor de caudal
Manguera Principal
Mangueras de riego
80 cm Manguera flexible
Manguera Secundaria F
F V
V RISER RISER
V V M
M
V V V
V
V V 125 mangueras
125 mangueras
M M
M M M
M
M M
V V
F F
Man ómetro
Válvula
Medidor de caudal
Manguera Principal
Mangueras de riego
80 cm Manguera flexible
Manguera Secundaria
Grafico N°12
3.3.3 CALIDAD DE RIEGO
Una de las principales preocupaciones del área de lixiviación es mantener la calidad de riego y esta definida por la uniformidad de riego y el taponamiento de los emisores (goteros).
Uniformidad de riego:
Es la cantidad de solución que descarga cada emisor en unidad de tiempo, esta no debe tener más de 5% de variación entre ellas.
Taponamiento:
Es la cantidad de emisores que se obstruyen y dejan de descargar flujo.
Indicadores de calidad:
Cada semana se realiza el monitoreo de la cantidad de emisores obstruidos, esta información es reportado al departamento de Metalurgia de Lixiviación para que tomen las acciones correctivas cuando halla desviaciones al programa.
% Taponamiento -N° Celda / Fecha 23-mayo-05
0 1 2 3
925 926 927 930 931 932 933 934 935 936 937 938 939 940 941 942 943 945 946 947 948 949 950 951 952 953 954 955 956
Celda de lixiviación N°
De igual manera diariamente se monitorea la cantidad de solución que ingresa a la celda, para contrastar con el programa y tomar las acciones correctivas.
CELDA 923: Solución m3/h - Ratio mineral / solución: Fecha: 23-05-05
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
19-Mar 21-Mar 23-Mar 25-Mar 27-Mar 29-Mar 31-Mar 02-Abr 04-Abr 06-Abr 08-Abr 10-Abr 12-Abr 14-Abr 16-Abr 18-Abr 20-Abr 22-Abr 24-Abr 26-Abr 28-Abr 30-Abr 02-May 04-May 06-May 08-May 10-May 12-May 14-May 16-May 18-May 20-May 22-May
0 50 100 150 200 250
Real S/O Estimado S/O Programado m3/h Real m3/h
Grafico N° 14
Ratio Solución/ Mineral - Actual / Programado Fecha: 23-mayo-05
- 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
925 926 927 930 931 932 933 934 935 936 937 938 939 940 941 942 943 945 946 947 948 949 950 951 952 953 954 955 956 957 958 959
Cell N°
S/O
ACTUAL Ratio Sol/
Mineral PROGRAMADO Ratio Sol/
Mineral
3.4. MANEJO DE PILAS DE LIXIVIACION
En pilas estáticas con gran crecimiento en área y mineral es común ver el incremento de inventario de oro en la pila, sin embargo la necesidad de cumplir con la producción y la reducción de mineral en la mina hace que debamos cambiar la estrategia de producción y empezar a reducir el inventario de oro antes que producir más mineral en la pila que solo llevaría a un mayor aumento de inventario.
3.4.1 CAUSAS PARA EL INCREMENTO DE INVENTARIO
Las principales causas para el incremento de inventario son:
Reducción de la calidad de riego.
Distribución de mineral en las pilas.
Distribución de solución en las pilas.
3.4.2 REDUCCIÓN EN LA CALIDAD DE RIEGO
La influencia que puede tener un gotero en la lixiviación debe ser considerada como muy importante, esto que no parece importante es una de los puntos clave para una buena recuperación.
El año 2001 se inicia la operación de la planta de carbón en Yanacocha Norte.
Uno de los principales problemas era el sistema de filtración de carbón fino a la salida de los tanques de adsorción.
Al iniciar la operación de esta planta el porcentaje de goteros obstruidos en la pila se incrementó de 10% a 35% haciendo que sea inmanejable el riego.
Una celda de lixiviación tiene 10,000 m2, esto quiere decir que hay 3,500
toneladas serian 71,400 TM de mineral aproximadamente o 780 onzas de oro que no se recuperarían y quedarían como inventario.
Para definir los temas de inventario se realizaron estudios geofísicos con la intención de definir el problema que estábamos enfrentando.
En los años 1999 empezamos los primeros estudios en la cual se determinó la existencia de los siguientes tipos de inventario:
Inventario pasivo: Es el oro recuperable que aun no ha sido lixiviado y el oro disuelto que está atrapado como humedad.
Inventario activo: Es el oro que esta en solución y que esta en tránsito por la pila o en las pozas o tuberías.
1. Oro no lixiviado: Es el oro que no se está recuperando debido a una ineficiencia en el riego o el tipo de mineral.
2. Oro en el mineral: Es el oro que se encuentra en la plataforma que no esta lixiviándose.
3. Oro soluble atrapado como humedad: Es el oro en solución que esta atrapado como humedad en el mineral.
4. Oro soluble en pozas y tuberías: Es el oro en solución que está en las pozas y las tuberías.
5. Oro soluble en tránsito: Es el oro soluble que está en solución y está en tránsito a través de la pila.
6. Oro máximo recuperable: Es el porcentaje de oro máximo que se puede recuperar del mineral, este valor es obtenido en las pruebas metalúrgicas; para el mineral de Yanacocha Norte la recuperación es 72 %.
Casos:
1. Oro soluble en tránsito >> Oro atrapado como humedad: El paso de oro en tránsito a oro atrapado como humedad es fácil ya que el mineral tiene una humedad final de saturación de 12% y humedad final de 9%.
2. Oro atrapado como humedad >> Oro soluble en transito: El paso de oro atrapado como humedad a oro en transito en mas difícil
debido a la compactación y canalización que sufre el interior de la pila.
3. Oro no lixiviado > Oro soluble en tránsito: El origen del oro no lixiviado se encuentra en las ineficiencias en el riego, la compactación y las canalizaciones en el interior de la pila.
Mejorando la eficiencia de riego es posible pasar al estado de oro en tránsito.
1 - Oro no lixiviado 2 - Oro en mineral Fresco
o como vo 4 - 5
5 - Oro soluble en transito
Gráfico N° 16
3.4.3 ESTUDIOS SOBRE LA EFICIENCIA DE RIEGO
Una de las preocupaciones que tenemos, es como podemos mejorar la eficiencia de riego ya que la probabilidad de incrementar nuestro inventario de oro no lixiviado es mayor debido al incremento en el porcentaje de taponamiento de las mangueras.
Estudio Geofísico: El estudio geofísico se realiza en la superficie de la celda de lixiviación. Para esto se instalan electrodos a lo largo del área a estudiar. Después se le aplica una corriente de 1200mv, esta corriente ingresa al terreno y es detectado por un sensor que a través de un software lo convierte en un mapa de dos o tres dimensiones con coloraciones que van desde el púrpura al rojo, el púrpura corresponde al área donde se ha detectado mayor paso de corriente y en consecuencia de mayor humedad, mientras que el rojo indica que se ha detectado una baja conductividad y en consecuencia poca humedad.
El Gráfico N°8 corresponde a una prueba de conductividad que se realizó a dos celdas, en una se usó una manguera distinta de la otra.
Riego uniforme: El gráfico muestra que un gran porcentaje de ella tiene un color azul, esto indica que hay distribución homogénea de la solución en el interior de la pila.
Riego no uniforme: El gráfico muestra áreas con diferentes tonos de azúl a verde, esto indica que la solución se ha concentrado en algunos lugares más que en otros.
Riego No uniforme
Riego Uniforme
Conductividad-Humedad
ALTA Conductividad-Humedad
BAJA Conductividad-Humedad
¿Qué es lo que está pasando con los emisores?
En el Gráfico N° 9 se puede ver lo que esta sucediendo con los emisores, algunos están obstruidos y no descargan la solución. Y en los que no están obstruidos hay una gran cantidad de solución.
La Foto N° 5 muestra una gran cantidad de finos que han migrado por exceso de flujo en el emisor.
Manguera de riego Gotero
Zona Humeda
Zona Seca
Gráfico N° 18
