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.
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)
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
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.
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