OPORTUNIDADES DE LA MINERÍA IN-SITU EN LA MEDIANA MINERIA

ENRIQUE CHACON PALACIOS

Ingeniero Civil de Minas

VIII SEMINARIO MEDMIN 2013LA MEDIANA MINERIA EN EL AÑO DE LA INNOVACION

Potencial de Impacto Económico para Distintos Niveles de Innovación en la Minería

Optimización:Mejorar como hacemos las cosas

Innovación Tecnológica:Cambiar como hacemos las cosas

Sistema de Innovación:Cambiar lo que hacemos

Tiempo

Pote

ncia

l de

Impa

cto

¿QUÉ ES LA MINERÍA IN SITU?

EUROPA

El concepto de Minería In Situ se refiere a extraer el metal devalor económico contenido en un depósito mineral sinefectuar la remoción del material rocoso en que se emplaza.

La forma de recuperar este contenido metálico de valor esmediante la circulación de soluciones por el cuerpomineralizado en su condición geológica natural, que permitensu disolución, para luego extraer estas solucionesenriquecidas hacia la superficie para su procesamiento.

PROTOTIPO CONCEPTUAL DE MINERÍA IN SITU

MINERIA IN SITU - CAMPO PRODUCTIVO

ALGUNAS EXPERIENCIAS CONOCIDAS

Roca in-situ fracturada por minería previa

Roca in-situ fracturada por minería previa

Proyecto

Test en roca in-situ virgen

Test en roca in-situ virgen

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA MINERIA IN SITU

Ø EL SISTEMA NO PERTURBA NI CONTAMINA LA NATURALEZAØ BAJO COSTO DE OPERACIÓNØ EL INICIO Y CIERRE DE LAS OPERACIONES ES DE ALTA

FLEXIBILIDAD Y RAPIDOØ BAJA INVERSION EN DESARROLLOS, EQUIPOS E

INFRAESTRUCTURAØ PROCESO MUY SELECTIVOØ BAJA VELOCIDAD DE EXTRACCIONØ SE ESTIMA ES DE BAJA RECUPERACIONØ DEPENDE DE LA CALIDAD DE LA SOLUCION LIXIVIANTEØ POSIBLE CONTAMINACION DE ACUIFEROS (BARRERAS DE

CONFINAMIENTO)

VISTA 3D MODULO MINERIA IN SITU

TEST SANTA CRUZ (ARIZONA)1992 -1997

Proyecto se abandonó por no ser económicamente viable por baja recuperación

K : ~ 7x10-7 m/s – 6x10-6 m/s

ANTECEDENTES VALORES CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA

TIPO DE ROCA CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA

Roca altamente favorable para LIS deuranio

6x 10-5 m/s

Roca moderadamente favorable paraLIS de uranio

1x10-5 m/s – 6x10-5 m/s

Roca desfavorable para LIS de uranio < 1x10-5 m/s

Roca proyecto LIS Cobre Santa Cruz(éxito parcial, se abandonó por bajarecuperación, no era negocio)

~ 7x10-7 m/s – 6x10-6 m/s

Roca Mina 1 Prueba LIS ~ 6x10-8 m/s

Roca Mineralizada Mina 2 5,7x10-8 m/s

Roca Mineralizada Mina 3 10-9 m/s – 10-11 m/s(datos testigos)

Roca Proyecto LIS Mina 4 ~ 7x10-8 m/s

LA CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA DE LAS ROCAS MINERALIZADAS CON COBRE ES UNACONDICIÓN MUY DESFAVORABLE PARA LA MINERÍA IN-SITU. ES UN FACTOR DE FALLAFATAL.

Meta Intervención Macizo Mineralizado

Roca Intacta Mina 3

Roca Intacta Mina Sta. CruzMinas 1,2 y 4

CARACTERISTICAS MACRO / MICRO ESTRUCTURALES DE UN MEDIO ROCOSO MINERALIZADO

CARACTERISTICAS MACRO / MICRO ESTRUCTURALES DE UN MEDIO ROCOSO MINERALIZADO

Problema:

La Conductividad Hidráulica de la roca es un Factor Crítico demagnitud tal que puede ser un factor de Falla Fatal de una iniciativade Minería In Situ.

ESTRATEGIA TECNOLOGICA PARA UNA INICIATIVA DE MINERÍA IN SITU

Objetivo Tecnológico:

Desarrollar una Plataforma Tecnológica para Modificar las Propiedades de la RocaTransformando la Conductividad Hidráulica desde un Factor Desfavorable a un FactorFavorable para la Aplicación Industrial de la Minería In Situ con SolucionesLixiviantes.

Aumentar conductividad hidráulica en 2 o 3 ordenes de magnitud,

(10-7 - 10-8 m/s ->> 10-5 m/s)

Mecanismo de Solución Problema:

Intervención del cuerpo mineralizado con tecnologías depre-acondicionamiento para modificar las propiedades deconductividad hidráulica introduciendo una red dedefectos estructurales a escala macro y micro.

DESAFIOS TECNOLÓGICOS DESARROLLO MINERÍA IN SITU

FASE INVESTIGACION Y GESTION DEL CONOCIMIENTO

FASE EXPERIMENTAL

FASE SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL

FASE DESARROLLO HIDROMETALURGICO

EVALUACION FACTIBILIDAD TECNOLOGÍA MEJORAMIENTO CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA

PRUEBA PROTOTIPO EXPERIMENTAL MINERIA IN SITU CON SOLUCIONES

PRUEBA PILOTO MINERIA IN SITU CON AGUA

MARCO CONCEPTUAL DESARROLLO MINERIA IN SITU

DISEÑO PROTIPO EXPERIMENTAL MINERIA IN SITU CON SOLUCIONES

ALCANCES ACTIVIDADES

1) FASE EXPERIMENTAL: se refiere a las actividades experimentales destinadas avalidar la factibilidad técnica de la aplicación de la Minería In Situ.

2) FASE INVESTIGACION Y GESTION CONOCIMIENTO: considera profundizar elconocimiento , modelamiento físico-matemático y numérico de los procesos básicosdel desarrollo de la Minería In Situ.

3) FASE SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL: considera la obtención de informaciónnecesaria para evaluar posibles impactos ambientales de la Minería In Situ y prevermedidas de prevención y mitigación con el fin ultimo que la aplicación de la Minería InSitu sea ambientalmente sustentable.

4) FASE DE DESARROLLO HIDROMETALURGICO: considera el desarrollo preliminarde la obtención de información y modelamiento de los procesos geoquímicos y detransporte de soluciones intrínsecos al proceso de lixiviación in-situ.

Geocaracterización Sitio Experimental§ Adquisición Instrumentación§ Perforaciones § Geo-caracterizaciones in situ§ Geo-caracterizaciones en laboratorio

Pruebas Tecnológicas PreliminaresIntervención Macizo Rocoso§ Perforaciones para Intervención Macizo§ Desarrollo prueba intervención

Caracterización/ModelamientoHidrogeológico a Escala

§ Creación modelo hidrogeológico conceptual y numérico

§ Test hidrogeológicos tradicionales (un pozo, entre pozos)

Diseño Ingeniería Prueba PilotoHidrodinámica§ Diseño geometría modulo§ Diseño intervención macizo rocoso§ Diseño medición y monitoreo flujos

Desarrollo Intervención Macizo Rocoso§ Instalación sistema monitoreo§ Ejecución Intervención

FASE EXPERIMENTAL

Preparación Módulo Prueba§ Perforaciones para instrumentación§ Perforaciones para intervención macizo

Caracterizaciones ComplementariasPrevias Intervención Macizo§ Tomografía hidráulica, Sísmica§ Prueba Inyección/extracción

Caracterizaciones Posteriores a Intervención Macizo Rocoso

§ Modulos de Intervención

Prueba Global Hidrodinámica en Modulo Piloto Minería In Situ

Caracterización/ModelamientoHidrogeológico a Escala Modulo Mineria In Situ§ Creación modelo hidrogeológico local

conceptual y numérico§ Test hidrogeológicos tradicionales

(un pozo, entre pozos)§ Desarrollo Tomografía Hidráulica

CREACION MACRO FRACTURAS§ Modelo físico-matemático generación

fracturas hidráulicas§ Nuevos diseños de sistema inyección para

creación fracturas hidráulicas § Geo-caracterizaciones in situ§ Geo-caracterizaciones en laboratorio

CREACIÓN MICROFRACTURAS§ Modelos numéricos avanzados de acción

explosivos y otras tecnologías en la roca§ Modelos físico-matemáticos de proceso de

creación de microfracturas.

FASE INVESTIGACION Y GESTION DEL CONOCIMIENTO

TECNOLOGIAS INTERVENCION

PROCESOS CIRCULACION FLUIDOS

MODELO CIRCULACIÓN FLUIDOS§ Modelos numéricos avanzados de dinámica

fluidos en medio heterogéneo y fracturado

§ Modelos físico-matemáticos de relación entremicrofracturas y conductividad hidráulica

OPTIMIZACION DE TECNOLOGÍAMEJORAMIENTO PROPIEDADESHIDRAULICAS MACIZO ROCOSO§ Asegurar aumento de conductividad

hidráulica en roca mineralizada.§ Modelo numérico predictivo entre

grado intervención macizo y nivel de aumento en conductividad hidráulica

CONDICIONES AMBIENTALES PREVIAS A PROYECTO MINERIA IN SITU§ Hidrología, Hidrogeología§ Meteorología§ Geología§ Topografía§ Calidad Aire

FASE DE SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL

LINEA BASE

IDENTIFICACION DE POTENCIALES IMPACTOS Y SU EVALUACION

MEDIDAS DE PREVENCION, MITIGACIÓN Y MONITOREO

MATERIALES Y ACTIVIDADES§ Componentes químicos del proceso§ Químicos de stock§ Alteración superficial§ Excavaciones§ Depósitos residuos

LEGISLACION AMBIENTAL

REVISION PROCESOS PARA OBTENCION PERMISOSRELACIONADOS CON MINERIA IN SITU

EVALUACION IMPACTOS§ Probabilidad de ocurrencia§ Magnitud§ Extensión espacial y temporal

Ø LA NO DISPONIBILIDAD FUTURA DE ENERGIAS DE BAJO COSTOØ DISPONIBILIDAD DE CUERPOS MINERALIZADOS DE BAJA LEY Y CON

ALTAS RELACIONES ESTERIL / MINERALØ FUERTE RESISTENCIA DE LAS COMUNIDADES LOCALES A MINERIA CON

FUERTE EXPOSICIÓN DE PERTURBACIONES EN SUPERFICIE

Ø FALTA DE ESPACIO PARA EL DEPOSITO DE MATERIALES ESTERILESØ BAJA DISPONIBILIDAD DE FONDOS DE INVERSION PARA DESARROLLO

DE PROYECTOS MINEROS GREENFIELD

Ø REQUERIMIENTOS DE ALTA SELECTIVIDAD DE MINERALØ OPORTUNIDAD DE RECUPERAR RECURSOS MINERALES HOY

ABANDONADOS POR ALTOS COSTOS DE PRODUCCIÓN Y/O CONDICIONES DE SEGURIDAD

OPORTUNIDADES DE LA MEDIANA MINERÍA QUE SE PERFILAN A LA APLICACIÓN DE UNA MINERÍA IN SITU

Hasta el próximo año