ME 5703-1 Procesos y Negocios Mineros
ME 5703-1 Procesos y Negocios Mineros
Tarea 1: Yacimiento Spence
Tarea 1: Yacimiento Spence
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Profesfesoror: : GuiGuillellermo rmo UgaUgarterte
19 - 04 - 2016 19 - 04 - 2016
´ INDICE 2
´Indice
1. Introducci´on 3 2. Ubicaci´on 4 3. Propiedad 5 4. Cronolog´ıa 65. Producci´on anual de cobre 7
6. Geolog´ıa 8
6.1. Tipo de yacimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6.2. Minerales principales . . . 10 6.3. Reservas de cobre . . . 10
7. M´etodo minero 12
8. Procesamiento y productos finales 14 9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence 16
1. Introducci´ on 3
1. Introducci´
on
El siguiente informe tiene como objetivo principal la investigaci´on y profundizaci´on de conocimientos del yacimiento Spence, del norte de nuestro pa´ıs.
Para ello, se dar´an a conocer datos como su ubicaci´on, propiedad, datos productivos, operacionales o de tratamientos de minerales y geol´ogicos entre otros varios.
Este informe ha sido creado en el contexto del curso ME5703-1 Procesos y Negocios Mineros, curso electivo de la carrera de Ingenier´ıa Civil Mec´anica de la Facultad de Ciencias F´ısicas y Matem´aticas de la Universidad de Chile.
2. Ubicaci´ on 4
2. Ubicaci´
on
Minera Spence se ubica en la Comuna de Sierra Gorda de la Segunda regi´on de Antofagasta del norte de Chile, a 1700 metros sobre el nivel del mar, a un costado de la Ruta 25. Se encuentra a 50 km al sur oeste de la ciudad de Calama y a 150 km al noreste de la ciudad de Antofagasta. Se localiza en las coordenadas 22◦48S , 69◦15O.
En esta zona Predomina el clima des´ertico. Las condiciones clim´aticas son de una marcada aridez y escasez de agua. Esta situaci´on, unida a la exigua vegetaci´on existente, define un paisaje natural conocido como el Desierto de Atacama. 1
Figura 1. Imagen satelital obtenida por Google Earth.
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3. Propiedad 5
3. Propiedad
En 1984, BHP lleg´o a Chile, a trav´es de la adquisici´on de Utah Construction Company, que era el principal socio de la Minera Escondida. En 2000, Billiton compr´o Rio Algom, que ten´ıa entre sus activos Spence y Cerro Colorado; y en 2001 se produjo la fusi´on de BHP y Billiton.
La unidad de negocios BHP Billiton Pampa norte, 100 % propiedad de BHP Billiton, est´a integrada por dos operaciones a rajo abierto: Compa˜n´ıa Minera Spence y Minera Cerro Colorado. Ambas faenas producen c´atodos de alta calidad mediante el procesamiento de ´oxidos y sulfuros de cobre a trav´es de lixiviaci´on, extracci´on por solventes y electro-obtenci´on.2 3
Cuadro 1: Propiedad de Minera Spence
ID Provincia Comuna Nombre Empresa Rut Categor´ıa 201 Antofagasta Sierra Gorda Minera Spence S.A 86542100-1 Categor´ıa A
Nombre Faena Nombre Instalaci´on Tipo Instalaci´on Pasta Situaci´on Minera Spencer S.A. Mina Mina Rajo Abierto Cobre Activa
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Reporte Avance Del Convenio De Cooperaci´on Entre Ministerio De Energ´ıa Y Consejo Minero, Consejo Minero, 2015
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4. Cronolog´ıa 6
4. Cronolog´ıa
En 1984, BHP compr´o Utah Construction Company, que era el principal socio de la Minera Es-condida.
En 1997, se encontraron los yacimientos de la mina Spence por la miner´ıa de R´ıo Algom.
En 2000, Billiton compr´o Rio Algom, que ten´ıa entre sus activos Spence y Cerro Colorado.4
En 2001, se produjo la fusi´on de BHP y Billiton.
En 2002, se consideraba Spence un gran y atractivo proyecto con un total de 210 000 tpa de c´atodos de cobre a un costo de 35 c/lb.
En 2004, se anunci´o la aprobaci´on del proyecto de Spence con un costo de US$990 millones. Con una capacidad de 200,000 tpa y con una vida de 19 a˜nos. Y se program´o para el a˜no 2006 la primera producci´on de c´atodo de cobre.5
En 2007, se inaugura oficialmente la mina Spence con un costo aproximado de US$1 bill´on. Es considerado uno de los proyectos m´as grandes de SX-EW (Extracci´on por solvente y Electro-obtenci´on).6
En 2014, se alcanza el peak de producci´on de cobre con 198.0 kt, siendo la m´as alta de la mina Spence.7
En 2015, por medio de la presentaci´on de un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) ante el Servi-cio de Evaluaci´on Ambiental (SEA) de la Regi´on de Antofagasta, presenta su Proyecto Minerales primarios Minera Spence .
4
Reporte Avance Del Convenio De Cooperaci´on Entre Ministerio De Energ´ıa Y Consejo Minero, Consejo Minero, 2015
5
BHP Billiton Approves Spence Copper Project, BHP Billiton, 2004
6
BHP Billiton Officially Opens The Spence Project, BHP Billiton, 2007
7
5. Producci´ on anual de cobre 7
5. Producci´
on anual de cobre
La producci´on para el a˜no 2015 fue de 194.8 kilotoneladas de c´atodos de cobre (194.8ktpa), y su producci´on diaria es de 326 ktpd de material donde 70 ktpd corresponden a mineral (producto de la lixiviaci´on) y 256 ktpd corresponden a roca est´eril.89
Cuadro 2: Producci´on anual desde la apertura de la mina. A˜no C´atodos de Cobre [kt]
2007 129.3 2008 164.8 2009 162.8 2010 178.2 2011 166.7 2012 161.0 2013 170.5 2014 198.0 2015 194.8 2016 191.7 2020 179.0 8 IDmining, 2015 9 Wood Mackenzie, 2014
6. Geolog´ıa 8
6. Geolog´ıa
6.1. Tipo de yacimiento
El yacimiento Spence corresponde a un sistema mineralizado del tipo p´orfido cupr´ıfero de edad Paleoceno (57 millones de a˜nos). Presenta un perfil de mineralizaci´on t´ıpico de dep´ositos porf´ıdicos; bajo una zona de mineralizaci´on oxidada de Cu, presenta un horizonte de enriquecimiento secundario de calcosina – covelina de ley promedio 1 % Cu, el cual se ha generado a partir de la exhumaci´on de mineralizaci´on hip´ogena, principalmente calcopirita.10
Los p´orfidos cupr´ıferos son yacimientos de gran tonelaje y de baja ley (0.2 a 2.0 % Cu), que se generan por el emplazamiento de un cuerpo intrusivo en la corteza en condiciones de altas temperaturas, como es el contexto de subducci´on en el que se encuentra gran parte de la costa Chilena, por lo que es de esperar que Spence, y la gran mayor´ıa de los yacimientos de la regi´on presenten perfil de p´orfido cupr´ıfero.
Figura 2. Vista en perspectiva de los recursos minerales de Spence al 31 de diciembre de 2011, que muestra datos de perforaci´on (l´ıneas verticales), y los dep´ositos de mineral que contienen m´as del
0,2 % Cu, como calcopirita.11
10
Luis Moreno et al., “Mineralizaci´on Hip´ogena del P´orfido Paleoceno Spence” BHP Billiton
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6.1 Tipo de yacimiento 9
Figura 3. Vista de perfil del yacimiento Spence.12
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6.2 Minerales principales 10
6.2. Minerales principales
Los p´orfidos cupr´ıferos del norte de Chile exhiben una zonaci´on caracter´ıstica: una zona superior lixiviada, una zona de ´oxidos compuesta principalmente por atacamita, un horizonte de mineralizaci´on de s´ulfuros secundarios que sobreyacen a una mineralizaci´on hip´ogena reconocida en al menos 600 m de profundidad13
; Y tal es el caso de yacimiento Spence, el cual posee calcosina y covelina, como sulfuros secundarios; y atacamita como mineral oxidado. La lixiviaci´on simult´anea con estos dos tipos de mineral determina el poco habitual dise˜no del proceso que esta minera presenta, como se explicar´a en la Secci´ on 7: Procesamientos y productos finales .
6.3. Reservas de cobre
Los recursos geol´ogicos son concentraciones minerales que se identifican y estiman a trav´es de exploraciones, reconocimientos y muestreos. Cuando estos recursos geol´ogicos presentan un inter´es econ´omico sustentado por un plan minero y con una perspectiva razonable de una eventual extracci´on, se denominan recursos minerales. Por su parte, las reservas representan la porci´on del recurso mineral medido e indicado que es econ´omicamente extra´ıble de acuerdo a un escenario productivo, tecnol´ogico y de sustentabilidad, inserto en un plan minero.
Las reservas totales de mineral del yacimiento Spence son:
´
Oxidos: 41Mt con ley de 0.68 % Cu
´
Oxidos de baja solubilidad: 26Mt con ley de 0.73 % Cu
Sulfuros supergenos: 135Mt con ley de 0.86 % Cu
13
6.3 Reservas de cobre 11
Figura 4. Reservas de mineral de yacimiento Spence al 31 de junio del a˜no 2015. %Tcu: Ley de cobre total, %SCu: ley de cobre soluble.14
14
7. M´etodo minero 12
7. M´
etodo minero
La mina Spence extrae el mineral con un rajo abierto convencional. La mina fue dise˜nada para extraer 50.000 t/d de uno u otro mineral, ´oxido o sulfuro en diferentes fracciones al d´ıa.
El rajo tiene actualmente una superficie de 250 hect´areas y 180 metros de profundidad. Cuadro 3: Par´ametros del rajo abierto de la mina Spence (Actual)
Par´ametros de Dise˜no Valor Unidad Altura del banco 15 m Berma (ancho del banco) 8 m Ancho de la Rampa 35 m Pendiente de la rampa 10 % ´
Angulo Interbanco 45 grados
Minera Spence posee tres botaderos de est´eriles:15
Botadero Norte: Con una capacidad de 883 Mton y actualmente ocupado 84 Mton. Botadero Noreste: Con una capacidad de 45,6 Mton.
Botadero Este: Con una capacidad de 126 Mton y actualmente ocupado 70 Mton.
Cuadro 4: Par´ametros del botadero de la mina Spence (Actual)
Botadero Superficie (ha) Altura Final (m) Altura de Banco (m) Angulos de talud Global (grados)´
Norte 800 110 15 13 a 28
Nor Este 104 50 15 13 a 28
Este 148 60 15 y 30 13 a 28
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7. M´etodo minero 13
8. Procesamiento y productos finales 14
8. Procesamiento y productos finales
Los procesos involucrados en las operaciones de Spence son:
Mina: La mina fue dise˜nada para extraer 50.000 t/d de uno u otro mineral, ´oxido o sulfuro en diferentes fracciones al d´ıa. La mina posee 3 perforadoras, 5 palas el´ectricas, 2 cargadores frontales y 48 camiones.
Chancado Primario: Minerales de ´oxidos y sulfuros son alimentados en campa˜nas separadas a la unidad de chancado primario, lo que requiere estoquear el mineral por separado.
Chancado Secundario y Terciario: Dependiendo de la campa˜na, el mineral oxidado o sulfurado se env´ıa alternadamente a una planta de chancado en 3 etapas (primario, secundario y terciario). Aglomeraci´on: El mineral de la campa˜na en cuesti´on, es alimentado desde un silo mediante alimentadores y correas transportadoras a tambores aglomeradores donde se acondiciona con ´acido sulf´urico concentrado. El mineral aglomerado es transportado al sistema de apilamiento, a trav´es de correas m´oviles y acomodadas en dos sistemas de pilas din´amicas independientes, tipo pista de carreras, para ´oxido como para sulfuro.
Lixiviaci´on: El proceso de lixiviaci´on en pilas fue dise˜nado para tratar mineral por lixiviaci´on con ´acido sulf´urico (´oxido) y lixiviaci´on bacteriana (sulfuro). Aguas abajo de las pilas de lixiviaci´on se encuentra el ´area h´umeda, asociada al manejo de soluciones acuosas generadas en el sector de piscinas
• Extracci´on por Solvente (SX): Extracci´on de soluciones acuosas. • Electrobtenci´on (SW):La obtenci´on de c´atodos
8. Procesamiento y productos finales 15
9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence 16
9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence
En julio de 2015 Spence present´o ante el Servicio de Evaluaci´on de Impacto Ambiental (SEA) dos Estudios de Impacto Ambiental (EIA) con miras al desarrollo del proyecto Minerales Primarios (o Spence Growth Option), el cual tiene como objetivo principal extender la vida ´util del yacimiento, pasando a la extracci´on y procesamiento de reservas de sulfuros primarios.
El primer EIA contempla el desarrollo de una planta concentradora con una capacidad de procesa-miento promedio de 95.000 toneladas por d´ıa, para producir concentrados de cobre y molibdeno. El EIA considera una inversi´on estimada de aproximadamente US$2.500 millones.
El segundo EIA plantea la construcci´on de una planta desalinizadora de agua de mar de 800 litros por segundo, para abastecer a la concentradora. Esta planta estar´ıa ubicada cerca de la localidad de Mejillones y considera una inversi´on estimada de aproximadamente US$800 millones. Ambas EIA est´an sujetas a ajustes posteriores.
El proyecto Minerales Primarios y su planta desalinizadora se encuentran en etapa de pre-factibilidad y se mantiene sujeto a la aprobaci´on del directorio de BHP Billiton. De ser aprobados, la construcci´on de los proyectos podr´ıa tomar alrededor de dos a tres a˜nos.16
El proyecto contempla extender la vida ´util de Minera Spence en 20 a˜nos desde el 2019. La cons-trucci´on y operaci´on de la planta concentradora tendr´ıa una capacidad nominal de tratamiento de entre 95.000 y 100.000 toneladas de mineral por d´ıa, e infraestructura asociada para producir anualmente al-rededor de 835.000 toneladas de concentrado de cobre y 7.500 toneladas de concentrado de molibdeno.17
En cuanto a producci´on, la mina pasar´ıa a producir diariamente de 326 ktpd de material (70 ktpd mineral (lixiviaci´on) y 256 ktpd est´eril) a 455 ktpd de material (95 ktpd mineral hip´ogeno y 360 ktpd est´eril).
La configuraci´on final al a˜no 2039 del rajo al y los botaderos se ver´ıan afectados, tal como se muestra en las Figuras 7 y 8, y en los Cuadros 5 y 6.
16
La Tercera 24/07/2015, ”Minera Spence inicia tr´amite ambiental para extender su vida ´util”
17
9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence 17
Figura 7. Configuraci´on final del rajo (a˜no 2039)
9. Proyecto: Minerales primarios Minera Spence 18
Cuadro 5: Par´ametros del rajo abierto de la mina Spence (Proyecto) Par´ametros de Dise˜no Valor Unidad
´
Angulo Interbanco 41-52 grados ´
Angulo de la cara del banco 60 - 65 - 75 grados Altura del banco 15 - 30 m Altura entre rampas 90 - 150 m Ancho de berma 6 - 18 m Ancho berma de desacople 15 - 16 m
Ancho rampa 40 m
´
Angulo inter-rama 10 grados
Cuadro 6: Par´ametros del botadero de la mina Spence (Proyecto)
Par´ametro Valor Unidad
Superficie 1210 ha Capacidad 1353 Mt Longitud media (N-S) 6285 m Cota m´axima 1880 msnm N´umero de niveles 4 -Altura M´axima 180 m Ancho Berma 50-60 m ´ Angulo de inclinaci´on
(angulo de reposo del material) 37 grados Angulo global
