OPORTUNIDADES DE LA MINERÍA IN-SITU EN LA MEDIANA MINERIA
VIII SEMINARIO MEDMIN 2013 LA MEDIANA MINERIA EN EL AÑO DE LA INNOVACION
ENRIQUE CHACON PALACIOS Ingeniero Civil de Minas
Potencial de Impacto
Potencial de Impacto Económico para Distintos Niveles de Innovación en la Minería
Sistema de Innovación: Cambiar lo que hacemos
Optimización: Mejorar como hacemos las cosas
Innovación Tecnológica: Cambiar como hacemos las cosas
Tiempo
¿QUÉ ES LA MINERÍA IN SITU?
El concepto de Minería In Situ se refiere a extraer el metal de valor económico contenido en un depósito mineral sin efectuar la remoción del material rocoso en que se emplaza. La forma de recuperar este contenido metálico de valor es mediante la circulación de soluciones por el cuerpo mineralizado en su condición geológica natural, que permiten su disolución, para luego extraer estas soluciones enriquecidas hacia la superficie para su procesamiento.
EUROPA
PROTOTIPO CONCEPTUAL DE MINERÍA IN SITU
MINERIA IN SITU - CAMPO PRODUCTIVO
ALGUNAS EXPERIENCIAS CONOCIDAS
Roca in-situ fracturada por minería previa
Test en roca insitu virgen
Roca in-situ fracturada por minería previa
Test en roca insitu virgen
Proyecto
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA MINERIA IN SITU Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø
EL SISTEMA NO PERTURBA NI CONTAMINA LA NATURALEZA BAJO COSTO DE OPERACIÓN EL INICIO Y CIERRE DE LAS OPERACIONES ES DE ALTA FLEXIBILIDAD Y RAPIDO BAJA INVERSION EN DESARROLLOS, EQUIPOS E INFRAESTRUCTURA PROCESO MUY SELECTIVO BAJA VELOCIDAD DE EXTRACCION SE ESTIMA ES DE BAJA RECUPERACION DEPENDE DE LA CALIDAD DE LA SOLUCION LIXIVIANTE 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 Roca altamente favorable para LIS de uranio Roca moderadamente favorable para LIS de uranio Roca desfavorable para LIS de uranio
Roca proyecto LIS Cobre Santa Cruz (éxito parcial, se abandonó por baja recuperación, no era negocio) Roca Mina 1 Prueba LIS Roca Mineralizada Mina 2
CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA 6x 10-5 m/s
Meta Intervención Macizo Mineralizado
1x10-5 m/s – 6x10-5 m/s < 1x10-5 m/s
~ 7x10-7 m/s – 6x10-6 m/s
Roca Intacta Mina Sta. Cruz Minas 1,2 y 4
~ 6x10-8 m/s 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
Roca Intacta Mina 3
LA CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA DE LAS ROCAS MINERALIZADAS CON COBRE ES UNA CONDICIÓN MUY DESFAVORABLE PARA LA MINERÍA IN-SITU. ES UN FACTOR DE FALLA FATAL.
CARACTERISTICAS MACRO / MICRO ESTRUCTURALES DE UN MEDIO ROCOSO MINERALIZADO
CARACTERISTICAS MACRO / MICRO ESTRUCTURALES DE UN MEDIO ROCOSO MINERALIZADO
ESTRATEGIA TECNOLOGICA PARA UNA INICIATIVA DE MINERÍA IN SITU Problema: La Conductividad Hidráulica de la roca es un Factor Crítico de magnitud tal que puede ser un factor de Falla Fatal de una iniciativa de Minería In Situ. Objetivo Tecnológico: Desarrollar una Plataforma Tecnológica para Modificar las Propiedades de la Roca Transformando la Conductividad Hidráulica desde un Factor Desfavorable a un Factor Favorable para la Aplicación Industrial de la Minería In Situ con Soluciones Lixiviantes. 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 de pre-acondicionamiento para modificar las propiedades de conductividad hidráulica introduciendo una red de defectos estructurales a escala macro y micro.
DISEÑO PROTIPO EXPERIMENTAL MINERIA IN SITU CON SOLUCIONES
FASE DESARROLLO HIDROMETALURGICO
PRUEBA PROTOTIPO EXPERIMENTAL MINERIA IN SITU CON SOLUCIONES
ALCANCES ACTIVIDADES 1) FASE EXPERIMENTAL: se refiere a las actividades experimentales destinadas a validar la factibilidad técnica de la aplicación de la Minería In Situ. 2) FASE INVESTIGACION Y GESTION CONOCIMIENTO: considera profundizar el conocimiento , modelamiento físico-matemático y numérico de los procesos básicos del desarrollo de la Minería In Situ. 3) FASE SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL: considera la obtención de información necesaria para evaluar posibles impactos ambientales de la Minería In Situ y prever medidas de prevención y mitigación con el fin ultimo que la aplicación de la Minería In Situ sea ambientalmente sustentable. 4) FASE DE DESARROLLO HIDROMETALURGICO: considera el desarrollo preliminar de la obtención de información y modelamiento de los procesos geoquímicos y de transporte de soluciones intrínsecos al proceso de lixiviación in-situ.
Desarrollo Intervención Macizo Rocoso Caracterización/Modelamiento Hidrogeológico a Escala Modulo Mineria In Situ § Creación modelo hidrogeológico local conceptual y numérico § Test hidrogeológicos tradicionales (un pozo, entre pozos) § Desarrollo Tomografía Hidráulica
Caracterización/Modelamiento Hidrogeológico a Escala § Creación modelo hidrogeológico conceptual y numérico § Test hidrogeológicos tradicionales (un pozo, entre pozos)
§ Instalación sistema monitoreo § Ejecución Intervención
Caracterizaciones Posteriores a Intervención Macizo Rocoso § Modulos de Intervención
Prueba Global Hidrodinámica en Modulo Piloto Minería In Situ
FASE INVESTIGACION Y GESTION DEL CONOCIMIENTO 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
TECNOLOGIAS INTERVENCION
CREACIÓN MICROFRACTURAS § Modelos numéricos avanzados de acción explosivos y otras tecnologías en la roca § Modelos físico-matemáticos de proceso de creación de microfracturas.
PROCESOS CIRCULACION FLUIDOS
MODELO CIRCULACIÓN FLUIDOS § Modelos numéricos avanzados de dinámica fluidos en medio heterogéneo y fracturado § Modelos físico-matemáticos de relación entre microfracturas y conductividad hidráulica
OPTIMIZACION DE TECNOLOGÍA MEJORAMIENTO PROPIEDADES HIDRAULICAS MACIZO ROCOSO § Asegurar aumento de conductividad hidráulica en roca mineralizada. § Modelo numérico predictivo entre grado intervención macizo y nivel de aumento en conductividad hidráulica
FASE DE SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL
LINEA BASE
CONDICIONES AMBIENTALES PREVIAS A PROYECTO MINERIA IN SITU § Hidrología, Hidrogeología § Meteorología § Geología § Topografía § Calidad Aire
IDENTIFICACION DE POTENCIALES IMPACTOS Y SU EVALUACION
MATERIALES Y ACTIVIDADES § Componentes químicos del proceso § Químicos de stock § Alteración superficial § Excavaciones § Depósitos residuos
MEDIDAS DE PREVENCION, MITIGACIÓN Y MONITOREO
LEGISLACION AMBIENTAL
REVISION PROCESOS PARA OBTENCION PERMISOS RELACIONADOS CON MINERIA IN SITU
EVALUACION IMPACTOS § Probabilidad de ocurrencia § Magnitud § Extensión espacial y temporal
OPORTUNIDADES DE LA MEDIANA MINERÍA QUE SE PERFILAN A LA APLICACIÓN DE UNA MINERÍA IN SITU Ø
LA NO DISPONIBILIDAD FUTURA DE ENERGIAS DE BAJO COSTO
Ø
DISPONIBILIDAD DE CUERPOS MINERALIZADOS DE BAJA LEY Y CON ALTAS RELACIONES ESTERIL / MINERAL Ø FUERTE RESISTENCIA DE LAS COMUNIDADES LOCALES A MINERIA CON FUERTE EXPOSICIÓN DE PERTURBACIONES EN SUPERFICIE Ø
FALTA DE ESPACIO PARA EL DEPOSITO DE MATERIALES ESTERILES
Ø
BAJA DISPONIBILIDAD DE FONDOS DE INVERSION PARA DESARROLLO DE PROYECTOS MINEROS GREENFIELD
Ø
REQUERIMIENTOS DE ALTA SELECTIVIDAD DE MINERAL
Ø
OPORTUNIDAD DE RECUPERAR RECURSOS MINERALES HOY ABANDONADOS POR ALTOS COSTOS DE PRODUCCIÓN Y/O CONDICIONES DE SEGURIDAD