Mineria y Medio Ambiente

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Mineria y Medio Ambiente

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FIGMM

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INFORME N 41. Describir cuatro tipos de Unidades Mineras indicando la mena, modos de explotacin, procesos metalrgicos de recuperacin y refinacin.ComarsaLa explotacin es por tajo abierto teniendo 4 en total. La parte fundamental de sus operaciones es la extraccin del oro y plata partiendo de la lixiviacin del mineral de los Pads, una vez almacenado en ellos el mineral extrado de los tajos y acondicionados con la cal necesaria para lograr un PH adecuado para la mejor recuperacin de los metales. Finalmente de se lleva a un proceso de fundicin con el cual se obtiene el dore.AntaminaLa explotacin es por tajo abierto, La complejidad del mineral extrado (minerales de cobre y zinc con alto contenido bismuto) de la mina ha obligado al desarrollo de una planta concentradora, en la que se llevan procesos de chancado, molienda y flotacin a fin de obtener un concentrado de alto grado de pureza.YanacochaEst compuesta por cinco minas a tajo abierto, Todo el material que contiene oro es enviado a la llamada pila o PAD de lixiviacin, te material se le aplica, a travs de un sistema de goteo, una solucin cianurada de 50 miligramos por litro de agua, la cual disuelve el oro. Mediante un sistema de tuberas colocadas en la base del PAD, la solucin disuelta de oro y cianuro llamada solucin rica - pasa a una poza de lixiviacin o procesos, desde donde se bombea hacia la planta de procesos.Luego, el Proceso de Columnas de Carbn permite concentrar la cantidad de oro de la solucin rica que hay en las pozas de operaciones para posteriormente recuperarlo en el proceso de Merrill Crowe; aqu el oro lquido presente en la solucin rica es convertido en slido mediante un procedimiento de precipitacin y recuperacin del metal. La ltima etapa de este proceso de produccin es la Refinera, lugar donde el precipitado de oro proveniente del proceso de Merrill Crowe es sometido a diferentes operaciones que dan como resultado el DOR, que es un lingote que mezcla el oro y plata obtenidos.PierinaLa explotacin es por tajo abierto. La parte fundamental de sus operaciones es la extraccin del oro y plata, para lo cual se lleva previo a un proceso de chancado, posteriormente el mineral transportado por volquetes es depositado en pilas en la cancha de lixiviacin para luego aplicarles por goteo una solucin lixiviante de cianuro de sodio disuelta en agua para separar el oro y la plata contenidos en el mineral. Las canchas de Lixiviacin son zonas especialmente diseadas para trabajar con productos qumicos y evitar la contaminacin del suelo, ya que en su estructura tienen capas de material aislante (geomembrana).Luego a la solucin producto del proceso de lixiviacin y que contiene oro y plata es filtrada, se le extrae el oxgeno mediante una torre de vaco, se le aade polvo de zinc para lograr la precipitacin de los metales valiosos. Esta solucin se bombea a los filtros de prensa donde se queda atrapado el metal valioso. El lquido sobrante es devuelto al proceso de lixiviacin, producindose as un circuito cerrado. Este proceso no produce relaves. Una vez completado el proceso anterior, peridicamente se extrae de los filtros-prensa el precipitado que luego es secado en las retortas. Una vez seco se mezcla con fundentes y se carga en hornos donde es fundido y moldeado. Obtenindose as las barras de oro y plata (dore) que son empacadas para su embarque.Minera Yanacocha:En minera Yanacocha la principal mena es la de Oro y se explota de la siguiente manera:Exploracin La exploracin es la primera parte de un largo proceso. Consiste en ubicar zonas donde exista la presencia de minerales cuya explotacin sea econmicamente rentable.Inicialmente se utilizan reportes satelitales para determinar zonas mineralizadas en los lugares a explorar. Despus, los gelogos recogen muestras (rocas) del suelo para conocer los elementos y minerales que las conforman. Si los anlisis dan resultados positivos se procede con la perforacin: se sacan muestras de diferentes profundidades (testigos) para determinar tipo, cantidad, profundidad y otras caractersticas del mineral. Finalmente se investiga y determina cunto mineral existe en la zona.

Todas estas investigaciones se realizan siempre previa autorizacin de la autoridad competente y de los pobladores de las zonas a explorar.

Pre minado Antes de iniciar el trabajo de explotacin en s, es necesario retirar del terreno la capa superficial de tierra orgnica (top soil) que permite el crecimiento de vegetacin en la superficie. Esto se hace con equipo pequeo, y deja las condiciones para que en la etapa de minado se pueda explotar con equipo gigante.Esta capa se almacena en reas especiales para ser utilizada posteriormente en los trabajos de restauracin del terreno o cierre de mina, el que ya se viene ejecutando en aquellas zonas donde ya se dej de explotar. El trabajo es realizado con equipo y mando de obra local.

MinadoConsiste en la extraccin del material que contiene oro y plata. Se inicia con la perforacin del terreno, para hacer unos agujeros que luego son llenados con material explosivo. Estos, al detonar, fragmentan la roca y remueven subterrneamente el material exponindolo a la superficie. En esta etapa se aplican los ms altos estndares de cuidado en seguridad.

Carguo y acarreoLas explosiones que se realizan y la posterior remocin de tierra empiezan a formar grandes huecos en la tierra llamados tajos. Camiones gigantes (que pueden cargar hasta 250 toneladas de tierra) llevan el mineral extrado del tajo a la pila de lixiviacin (o PAD), que es la estructura donde se acumula el mineral extrado del cerro para ser lixiviado y as recuperar el oro existente.

Todos los camiones y las palas estn controlados a travs de un sistema computarizado que permite conocer por satlite su ubicacin exacta en todo momento.

La obtencin del oroProceso de lixiviacin en pilasLa pila o PAD de lixiviacin es una estructura a manera de pirmide escalonada donde se acumula el mineral extrado. A este material se le aplica, a travs de un sistema de goteo, una solucin cianurada de 50 miligramos por litro de agua, la cual disuelve el oro. Mediante un sistema de tuberas colocadas en la base del PAD, la solucin disuelta de oro y cianuro llamada solucin rica pasa a una poza de lixiviacin o procesos, desde donde se bombea hacia la planta de procesos.

La base del PAD est recubierta por una geomembrana, que es un material plstico de alta resistencia que impide el contacto de los qumicos con el suelo, cuidando la calidad del agua.Proceso Gold MillMediante la planta de procesamiento de minerales Gold Mill (Molino de Oro) se busca procesar el metal que no puede ser obtenido mediante la lixiviado en pilas. El oro se recupera en 24 horas, a diferencia del proceso de lixiviacin en pilas que dura casi 60 das.

La construccin del Gold Mill se inici a mediados del 2006 y concluy a principios del 2008, con una inversin de 270 millones de dlares y un plan de produccin de 9 aos. 1500 trabajadores participaron en la construccin de esta importante obra que tiene una capacidad de procesamiento de 5000000 ton/ao.

Procesos de plantaColumnas de CarbnProceso que permite concentrar la cantidad de oro que hay en la solucin rica, para luego recuperarlo en el proceso Merrill Crowe, el cual se da en dos etapas. La primera es la etapa de desorcin, en la que haciendo circular una solucin cianurada, se saca el oro atrapado en la superficie del carbn activado. La segunda etapa es la de adsorcin; en ella se pasa la solucin rica (con el oro en estado lquido) a travs de columnas cargadas con carbn activado, para que el oro sea atrapado en los poros del carbn.

Merrill CroweLa solucin rica en oro y plata es filtrada y limpiada. Luego se le elimina el oxgeno y se aade polvo de zinc para precipitar el metal y hacerlo slido. El producto del Merril Crowe es el que luego pasa al proceso de Refinera.La solucin pobre, sin oro, es llamada tambin Barren. Esta es enviada de nuevo al PAD, pasando antes por un tanque para agregarle el cianuro que se consumi durante el proceso. De esta manera se completa un circuito cerrado donde la solucin utilizada no sale al medio ambiente, sino que se reutiliza constantemente.

RefineraEl oro obtenido en el proceso Merrill Crowe es sometido a operaciones de secado en hornos de retortas a 650 C. Finalmente, el producto obtenido pasa por un proceso de fundicin en horno de arco elctrico a 1,200 C para obtener el Dor, que es una barra hecha de una mezcla de oro y plata.

Minera MINSUR-Unidad Minera San Rafael.La principal mena de esta unidad minera es la casiterita de la cual obtienen el estao, el proceso de extraccin es el siguiente:Operacin MinaEn las operaciones mineras se aplica el mtodo de explotacin Sub Level Stopping con la variante Large Blast Hole (LBH) para este tipo de yacimiento que tiene una roca encajonante dura y competente; con un acceso a travs de una rampa principal.Se preparan bancos con subniveles de 25m de altura, los que conformarn los niveles de perforacin y voladura. Por cada 3 a 4 subniveles se preparan niveles de extraccin con el desarrollo de galeras paralelas a la estructura mineralizada. Las labores complementarias para el trabajo de minado son las chimeneas de cara libre y el desarrollo de rampas auxiliares de acceso entre subniveles que permiten diversificar la secuencia de perforacin y voladura y as obtener un volumen y ley de mineral homogneos que deben ser suministrados a la planta concentradora. Procesos de Concentracin.A nivel de Planta Concentradora se trata el mineral de casiterita (SnO2) a razn de 2700 TMS diarias, con leyes promedio de cabeza de 4.95% Sn y recuperaciones de 91%. Se utilizan dos mtodos de concentracin: gravimtrico (en jigs y mesas) con una flotacin inversa y flotacin directa de la casiterita.El mineral extrado de la mina pasa por un proceso de reduccin de tamao en tres etapas: chancado primario, secundario y terciario hasta llegar a 3/8 o menos. Con este material se inicia la concentracin gravimtrica en jigs Gekko y Bendelari donde se recupera el 50% del estao contenido. El material remanente es molido a un grado de mayor finura, tratado en mesas concentradoras y remolido a malla.Los concentrados provenientes de los jigs son remolidos en molinos y al igual que el concentrado de las mesas se someten a flotacin de sulfuros y a circuitos de re limpieza en espirales y jigs duplex, elevando las leyes a un 63% Sn.Los concentrados gravimtricos y los de flotacin directa despus de ser filtrados por los filtros de banda y de prensa, respectivamente, se almacenan por separado y son envasados en sacos de 1250 a 1500 kg., formando lotes de 30 toneladas.

En la Fundicin y Refinera

Desde Marzo de 1996, esta moderna planta procesa los concentrados provenientes de San Rafael aplicando tecnologa Sirosmelt, que consiste en mezclar el concentrado de estao con piedra caliza, mineral de hierro y carbn, fundiendo esa mezcla en un horno cilndrico en posicin vertical de lanza sumergida, a alta temperatura hasta obtener el metal crudo, de aproximadamente 98% de estao. En la Refinera se separan las impurezas metlicas remanentes (fierro, cobre, arsnico, antimonio, plomo y bismuto), tratando el metal crudo a altas temperaturas en ollas especiales de gran capacidad, retirando el material sobrenadante y trasvasndolo secuencialmente, fundindolos finalmente en lingotes de 25 Kgs.En la misma unidad se encuentra la Planta de Subproductos, que procesa aquellos materiales con altos contenidos de estao que no pueden ser tratados bajo el esquema original de la fundicin. Los productos finales en esta seccin son las ALEACIONES de estao-plomo, estao-antimonio y estao-cobre.

2. Explique y esquematice en vista de planta todos los componentes ambientales en una unidad minera indicando el ecosistema, posibles contaminante y su fuente, fuentes de agua y energa:

De explotacin subterrnea con planta de concentracin hidrometalrgica y/o pirometalrgica.

Los polvos que se generan debido a los desmontes, transporte y acarreo de materiales, trabajos de voladura en operaciones mina que generan polucin en el aire. Los gases que se puede generar en los procesos de concentracin. Las aguas del proceso y que no van a recircular deben ser tratadas en la planta de tratamiento de aguas, ya que estas, al ser circuladas al rio, deben tener la calidad necesaria (no excediendo los lmites mximos permisibles). Los campamentos, los cuales producen residuos domsticos de los trabajadores de la empresa minera. Aquellas unidades que tengan plantas pirometalrgicas generan gases como el , los cuales tienen que ser captados para no contaminar el ecosistema.

Circuito de aguas Procesos de la UMCuerpos receptoresEntradas de agua Emisin de polvos y gasesEn las plantas de concentracin metalrgicas se desarrollan una serie de operaciones y procesos van desde chancado, molienda, flotacin, espesamiento y filtracin. Los procesos implicados anteriormente conllevan una serie de fuentes generadoras de contaminacin en estado slido, lquido y gaseoso; a continuacin se detallar los ms frecuentes que se encuentran en una unidad minera de este tipo.

Fuentes generadoras de drenaje cidoEstas pueden darse en tres zonas: Zona de explotacin, debido a la reaccin que pueda tener el mineral extrado con el medio ambiente, en especial los sulfuros con el agua de lluvia, cuyo drenaje sale por la bocamina.Zona de desmonte, aqu el material sin valor econmico puede contener impurezas que al reaccionar con el agua generan drenaje cido.Relavera, aqu pueden existir emisiones por inadecuado procedimiento de diseo. Fuentes generadoras de gases y partculasZona de explotacin y chancado del mineralPlanta de concentracin : Se producen gases durante los diversos procesos.Fuentes generadoras de aguas industriales y domsticasPlanta metalrgica: En los diferentes procesos de concentracin de mineralCampamentoGeneradores de energa.Fuentes generadoras de residuos slidos:BotaderosCampamentoPlanta metalrgica: disposicin en relaves.

Planta Piro metalrgica de Cobre y PlomoFuentes generadoras de gases y partculasPlanta de concentracin : Se producen gases SO2

3. Explique y esquematice en vista de planta todos los componentes ambientales en una unidad minera indicando el ecosistema, posibles contaminante y su fuente, fuentes de agua y energa: De explotacin a tajo abierto con planta de recuperacin de oro.

Circuito de aguas Procesos de la UMCuerpos receptoresEntradas de agua Emisin de polvos y gases

El mtodo mas empleado la cual genera contaminacin ambiental en una unidad minera para la refinacin del oro es el proceso de cianuracin y con cido ntrico. Cuando se utiliza la cianuracin con precipitacin sobre zinc, el producto (dore), contiene adems del oro y la plata otros metales (sobre todo cobre y zinc). El mtodo de refinacin con cido ntrico es frecuentemente utilizado para la refinacin del oro y de la plata, cuando no existe un mercado para el dore. Durante este proceso desprende un gran volumen de gases nitrosos (gases cidos de color rojo y amarillo), los cuales son sumamente txicos para el operador, daino al medio ambiente y visibles desde lejos. Dentro de una unidad minera con las caractersticas de explotacin a tajo abierto con planta de recuperacin y refinacin de oro se tiene las siguientes fuentes generadoras de contaminacin: Fuentes generadoras de drenaje cidoZona de explotacin: Debido a la reaccin que pueda tener el mineral extrado con el medio ambiente, en especial con el agua de lluvia.Zona de desmonte: El material sin valor econmico puede contener impurezas que al reaccionar con el agua generan drenaje cido.Planta de fundicin: Por la reaccin de las escorias con el agua.Fuentes generadoras de gases y partculasZona de explotacin y chancado del mineralPADs de lixiviacin y poza de solucin: Pueden generarse gases txicos ya que se trabaja con cianuro y otros compuestos.Planta metalrgica : Se producen gases durante los diversos procesos.Planta de fundicin : Se generan gran cantidad de gases y polvos por el proceso de fundicin.Fuentes generadoras de aguas industriales y domsticasPlanta metalrgica.CampamentoFuentes generadoras de residuos slidosCampamentoPlanta de fundicin: EscoriasPADs de lixiviacin: A largo plazo se convierten en relaveras

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