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Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
IV. MARCO TEORICO
4.1. DEFINICIONES
4.1.1. Mineral
Los minerales (1) son los bloques constructores de las rocas. Son sólidos y,
como toda materia, están hechos de átomos de elementos. Existen muchos
tipos diferentes de minerales, y cada tipo está hecho de un grupo particular
de átomos. Los átomos se encuentran unidos, y se alinean de una manera
especial llamada enrejado de cristales, o red de átomos. El enrejado de
átomos es lo que le da al mineral su formal de cristal. Los diferentes minerales
tienen cristales de diferentes formas.
Los minerales (2) son cuerpos naturales químicos, inorgánicos y homogéneos,
que pueden hallarse en la superficie de la Tierra, formados en ella en forma
espontánea. En general poseen estructura cristalina, dada por el
enrejamiento de los átomos, y la composición química difiere de unos a otros.
Poseen caras, o sea superficies planas, pues sus átomos se disponen en forma
ordenada. Hay pocos minerales integrados por un solo elemento, como el oro
y la plata; la mayoría, son compuestos químicos. Su estudio corresponde a la
mineralogía.
Un mineral (3) es una sustancia natural que se diferencia del resto por su
origen inorgánico, homogeneidad, composición química preestablecida y que
corrientemente ostenta una estructura de cristal, entre sus funciones
principales se cuenta la de ser un componente decisivo y fundamental para la
conservación y la salud de los seres vivos, ya que su presencia resulta
determinante para la actividad de las distintas células.
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4.1.2. Mineralogía (4)
La mineralogía es la ciencia dedicada al estudio de los minerales, que son
sustancias inorgánicas de origen natural, con una composición química
definida y de forma cristalina. Es una rama de la geología y estudia
específicamente, las propiedades físicas y químicas de todos los minerales del
planeta, y también su origen, formación, clasificación, distribución y uso.
La mineralogía se divide en ramas que estudian cada una, distintos factores
relacionados con los minerales. La mineralogía general se preocupa de la
estructura, la cristalografía y las propiedades. La mineralogía determinativa se
enfoca en las propiedades fisicoquímicas y las estructuras para determinar los
distintos minerales. La mineralogénesis se encarga de su formación, cómo se
presentan en la naturaleza y cómo explotarlos. La mineralogía descriptiva los
clasifica según estructura y composición. Finalmente, la mineralogía
económica se encarga de elaborar aplicaciones minerales y se preocupa de su
utilidad económica, industrial y otras. Existen varios métodos utilizados para
el estudio de los minerales y la determinación de sus características. Destacan
el análisis químico, la difracción de rayos X, el análisis térmico diferencial y la
luz polarizada.
4.1.3. Metalurgia
Metalurgia (5) es el arte o la ciencia que tiene por objeto la obtención
económica de los minerales a partir de sus menas en que están contenidos, y
la producción y tratamiento de las aleaciones que forman los metales.
Metalurgia (6) es una ciencia aplicada cuyo objeto es el estudio de las
operaciones industriales tendientes a la preparación, tratamiento (físico y/o
químico) y producción de metales y sus aleaciones. En términos generales, la
técnica metalúrgica comprende las siguientes fases: Obtención del metal a
partir de uno de sus minerales (mena) Afino o purificación del metal.
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Preparación de aleaciones. Tratamientos mecánicos, térmicos o
termoquímicos para su mejor utilización.
La Metalurgia (7) es la técnica que se ocupa de la obtención y elaboración de
los metales a partir de los minerales que los contienen: metalurgia extractiva.
Ciencia que estudia las propiedades de los metales. Conjunto de las industrias
que se dedican a la elaboración de metales.
4.1.4. Lixiviación
La palabra lixiviación (8) procede del latín “Lixivia” que significa lejía. En Roma
esta palabra se usaba para describir los jugos que destilaban las uvas o las
aceitunas antes de ser machacadas. Hoy la palabra lixiviación se usa para
describir el proceso mediante el cual se lava una sustancia pulverizada con el
objetivo de extraer de ella las partes que resulten solubles. Es así, que en
minería el término lixiviación se define como un proceso hidro-metalúrgico.
Esto significa que, con la ayuda del agua como medio de transporte, se usan
químicos específicos para separar los minerales valiosos (y solubles en dichos
líquidos) de los no valiosos. Este proceso permite trabajar yacimientos que
suelen ser calificados de baja ley (y por tanto de más alto costo de producción
por tonelada) siempre que la operación minera involucre una actividad a gran
escala. Es decir, que la lixiviación es un proceso de recuperación que hará
económico un proyecto conforme se trabajen mayores volúmenes de
material.
La lixiviación (9), o extracción sólido-liquido, es un proceso en el que un
disolvente líquido se pone en contacto con un sólido pulverizado para que se
produzca la disolución de uno de los componentes del sólido. La lixiviación es
un proceso por el cual se extrae uno o varios solutos de un sólido, mediante la
utilización de un disolvente líquido. Ambas fases entran en contacto íntimo y
el soluto o los solutos pueden difundirse desde el sólido a la fase líquida, lo
que produce una separación de los componentes originales del sólido.
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La Lixiviación (10) es un proceso en que un compuesto metálico soluble se
extrae del mineral o concentrado disolviéndolo en un solvente.
4.1.5. Lixiviación ácida (10)
Lixiviación de un mineral o concentrado de mineral con una solución ácida. En
el caso de Uchucchacua, Buenaventura lixivia los concentrados de flotación
con una solución de ácido sulfúrico para eliminar el sulfuro del manganeso
(MnS, también conocido como alabandita). El ion del manganeso reacciona
con el ácido para formar sulfato de manganeso que es soluble en agua.
La solución que contiene el sulfato del manganeso se trata con cal (óxido de
calcio) para formar hidróxido de manganeso, un compuesto insoluble el cual
es eventualmente eliminado de la solución resultante. El ion de azufre (S)
reacciona con el ácido para formar gas de ácido sulfhídrico, el cual es
mezclado con soda cáustica producir sulfuro de sodio, un producto comercial
que es vendido por la Compañía.
4.1.6. Cianuración
Cianuración (10) es un método para extraer oro y plata contenidos en
minerales o concentrados, disolviéndolos en una solución débil de cianuro de
sodio o potasio.
La cianuración (11) es un tratamiento termoquímico que se da a los aceros.
Cuando se quiere obtener una superficie dura y resistente al desgaste, esto se
logra empleando un baño de cianuro fundido, la cianuración se puede
considerar como un tratamiento intermedio entre la cementación y la
nitruración ya que el endurecimiento se consigue por la acción combinada del
carbono y el nitrógeno a una temperatura determinada.
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4.1.7. Termodinámica de la Cianuración (12)
Los diagramas de Pourbaix que relacionan el potencial de óxido-reducción
(Eh) del metal con el PH del Medio, muestran que compuestos como:
Au(OH)3; AuO2; (HAuO3)-2 y también el ión ( Au)+3 requieren elevados
potenciales Redox (superiores al de la descomposición del oxígeno) para
formarse. La lixiviación del oro metálico es, por lo tanto, muy difícil a causa de
la gran estabilidad de este último.
En el diagrama Au-H2O-CN, no obstante la reacción: Au(CN)2 + e = Au + 2CN
se lleva a cabo dentro de los límites de estabilidad del agua. El campo de
estabilidad del complejo aurocianuro está limitado por una recta que
inicialmente muestra una pendiente pronunciada (efecto de la hidrólisis del
cianuro a PH menor a 9) tornándose luego casi horizontal debido a la acción
oxidante del oxígeno en medio básico, hecho que a su vez permite que se
haga efectiva la reacción de lixiviación por formación de aurocianuros.
4.1.8. Doré (10)
Mezcla impura y sin refinar de oro metálico y plata. Se produce mediante la
fundición de concentrados de oro y plata, arenas o precipitados. Las
impurezas típicas incluyen metales no nobles. El doré se refina hasta obtener
oro casi puro en una fundición o refinería.
4.1.9. Impermeabilización (13)
Tratamiento que se da al hormigón o mortero para retrasar la filtración del
agua o vapor de agua, con la aplicación de un revestimiento impermeable o
un aditivo adecuado. También llamada hidrofugación.
4.1.10. Flotación (10)
Flotación es un proceso metalúrgico que permite la separación de las especies
valiosas contenidas en un mineral, del material estéril. Para lograr una buena
separación, es necesario que estas especies valiosas sean liberadas del
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material estéril. Esto se logra moliendo el mineral en circuitos de molienda. La
separación se realiza en agua formándose una pulpa y en donde las partículas
sólidas se mantienen en suspensión por medio de unos agitadores
especialmente diseñados para este caso.
A la pulpa se agrega una serie de reactivos químicos especiales que causan
una condición de hidrofobicidad sobre las partículas valiosas de tal manera
que, al introducir aire al sistema, se produce un conjunto de burbujas sobre
las cuales se adhieren estas partículas. Las burbujas, a medida que van
ascendiendo, se van enriqueciendo de estas partículas hasta que se alcanza la
superficie y en donde son posteriormente retiradas. Mientras tanto, las
partículas de material estéril no han sido afectadas por los reactivos químicos
y permanecerán suspendidas dentro de la pulpa.
La flotación se realiza generalmente para la recuperación de metales que se
encuentran en el mineral como sulfuros, aunque existen casos donde se usa
para la recuperación de especies oxidadas o de no-metálicos.
4.1.11. Flotación diferencial (10)
Es el proceso por el que dos o más especies valiosas son recuperadas en
concentrados separados. En el caso de mineral de Plomo-Zinc, el plomo se
flota en un concentrado de plomo inhibiendo la flotación de Zinc. Después de
que la flotación del plomo ha terminado, el zinc es activado y recuperado en
un concentrado separado.
4.1.12. Proceso merrill-crowe (10)
Proceso de recuperación del oro que se encuentra disuelto en la solución rica.
El proceso comprende tres etapas: La primera una etapa de clarificación para
eliminar cualquier partícula sólida que se encuentre suspendida en la
solución. La segunda etapa consiste en desoxigenación de la solución
mediante el uso de bombas de vacío. Finalmente la tercera etapa consiste en
la precipitación del oro con polvo de zinc metálico en donde el zinc reemplaza
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al oro que se encuentra en solución. El proceso finaliza con el filtrado de la
solución para la obtención de un concentrado rico en oro.
4.2. ANTECEDENTES HISTORICOS Y/O TEORICOS
4.2.1. Las propiedades de los minerales (14)
4.2.1.1. Color y brillo
La simple observación de una roca te da una buena pista de su identidad.
El color puede ser engañoso dado que un mismo mineral puede
presentar diversas coloraciones. Pero fijarnos en el brillo (la manera en
que se refleja la luz) puede ser más útil. El brillo puede ser metálico (brilla
como el metal), vítreo (reluciente como un cristal roto) u opaco. Si no
puedes ver ninguna luz a través de la roca, entonces ésta es opaca.
4.2.1.2. Forma de los minerales
Los minerales crecen por adicción de más y más capas en la parte
externa. La manera en que un mineral adicione estas capas depende de
las circunstancias bajo las cuales se origina. Si puede crecer libre - como
en una veta o cavidad -, el resultado puede ser un cristal bien formado.
Pero algunos minerales (Hematites o malaquita) presentan formas no
cristalizadas, por ejemplo, se presentan en masas arriñonadas.
4.2.1.3. Densidad
Los metales suelen ser más densos que los no metales, de modo que
existe una clara diferencia de densidad entre los minerales metálicos y los
no metálicos.
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4.2.1.4. Exfoliación
Tendencia pronunciada de un mineral a romperse a lo largo de
superficies de debilidad planares, conocidas como planos de exfoliación.
4.2.1.5. Raya
La raya de un mineral se produce frotando un cristal con una placa blanca
y sin vidriar de porcelana o un trozo cualquiera de ese mismo mineral. Al
hacerlo, se desprenden finísimas partículas de cristal que muestran el
color de raya del mineral. Minerales que parecen tener el mismo color
pueden presentar un color de raya totalmente distinto.
Algunos minerales presentan atributos de color especialmente típicos;
hay cristales que tienen distinto color observados desde ángulos
diferentes. Esta propiedad se denomina pleocroísmo.
4.2.1.6. Dureza
La escala de Mohs, que data del siglo XIX, clasifica los minerales según su
dureza relativa, desde el más blando, el talco, hasta el más duro, el
diamante. Los intervalos entre ellos no son regulares. Un mineral que
pueda ser rayado por el topacio y no por el cuarzo tiene una dureza
intermedia entre ambos minerales.
Los minerales que pertenecen a la escala de MOHS son los siguientes:
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Dureza Mineral Comparación
1 Talco La uña lo raya con facilidad
2 Yeso La uña lo raya
3 Calcita La punta de un cuchillo lo raya con facilidad
4 Fluorita La punta de un cuchillo lo raya
5 Apatito La punta de un cuchillo lo raya con dificultad
6 Feldespato Potásico Un trozo de vidrio lo raya con dificultad
7 Cuarzo Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas
8 Topacio Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas
9 Corindón Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas
10 Diamante Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas
4.2.2. Clasificación de los minerales (14)
Los minerales se dividen en dos grandes grupos: minerales no silicatados y
minerales silicatados. La razón de esta división es que los minerales
silicatados por si solos son unos de los principales constituyentes de la
mayoría de las rocas comunes de la corteza terrestre.
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Clasificación de los minerales
NO
SILICATADOSElementos nativos Azufre, cobre, oro
Haluros
Sulfuros
Sulfosales
Silvina, fluorita, carnalita
Galena, calcopirita, estibina
Pirargirita, tetraedrita
Carbonatos
Nitratos
Boratos
Fosfatos
Sulfatos
Wolframatos
Rodocrosita, calcita
Nitratina
Borax
Apatito
Yeso
Wolframita
Oxidos
Hidróxidos
Cuprita, magnetita
Gohetita, limonita
SILICATOS
Nesosilicatos
Sorosilicatos
Ciclosilicatos
Inosilicatos
Filosilicatos
Tectosilicatos
Olivino, granate
Hemimorfita
Berilo
Diopsido
Clorita, Talco
Cuarzo, Ortosa
4.2.2.1. Mineralogía química
La composición química es la propiedad más importante para identificar
los minerales y para distinguirlos entre sí. Los minerales se clasifican
sobre la base de su composición química y la simetría de sus cristales. Sus
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componentes químicos pueden determinarse también por medio de
análisis realizados con haces de electrones.
Las diversas clases de compuestos químicos que incluyen a la mayoría de
los minerales son las siguientes:
Elementos, como el oro, el grafito, el diamante y el azufre, que se
dan en estado puro o nativo, es decir, sin formar compuestos
químicos.
Sulfuros, que son minerales compuestos de diversos metales
combinados con el azufre.
Sulfosales, minerales compuestos de plomo, cobre o plata
combinados con azufre y uno o más de los siguientes elementos:
antimonio, arsénico y bismuto.
Óxidos, minerales compuestos por un metal combinado con oxígeno,
Los óxidos minerales que contienen también agua, o el grupo
hidroxilo (OH), pertenecen también a este grupo.
Los haluros, compuestos de metales combinados con cloro, flúor,
bromo o yodo.
Minerales que contienen un grupo carbonato.
Minerales que contienen un grupo fosfato.
Minerales que contienen un grupo sulfato.
Silicatos, la clase más abundante de minerales, formada por varios
elementos en combinación con silicio y oxígeno, que a menudo
tienen una estructura química compleja, y minerales compuestos
exclusivamente de silicio y oxígeno.
4.2.2.2. Mineralogía física
Las propiedades físicas de los minerales constituyen una importante
ayuda a la hora de identificarlos y caracterizarlos. La mayor parte de las
propiedades físicas pueden reconocerse a simple vista o determinarse
por medio de pruebas sencillas. Las propiedades más importantes
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incluyen el rayado, el color, la fractura, el clivaje, la dureza, el lustre, la
densidad relativa y la fluorescencia o fosforescencia.
4.2.2.3. Cristalografía
La mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando las
condiciones de formación son favorables. La cristalografía es el estudio
del crecimiento, la forma y el carácter geométrico de los cristales. La
química cristalográfica estudia la relación entre la composición química,
la disposición de los átomos y las fuerzas de enlace entre éstos. Esta
relación determina las propiedades físicas y químicas de los minerales.
Los cristales se agrupan en seis sistemas de simetría: cúbico o isométrico,
hexagonal, tetragonal, ortorrómbico, monoclínico y triclínico. El estudio
de los minerales constituye una importante ayuda para la comprensión
de cómo se han formado las rocas. Dado que todos los materiales
inorgánicos empleados en el comercio son minerales o sus derivados, la
mineralogía tiene una aplicación económica directa.
4.2.3. Metalurgia (5)
4.2.3.1. Menas
Roca que puede ser minada económicamente, utilizada como materia
prima para la obtención de metales, el valor económico depende de la
cantidad de mineral concentrado.
4.2.3.2. Minado
Puede ser de tajo abierto, o de galerías subterráneas, también puede ser
de minado selectivo, o de minado bruto, dependiendo del mineral y el
capital.
4.2.3.3. Historia
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Los primeros intentos fueron 4000 años a.c. de forma casual, Los
primitivos hornos eran simples cavidades circulares con minerales y
combustible, en la que el viento era el que lo mantenía vivo, luego los
hicieron en las pendientes ventosas de las colinas, y mucho después
utilizaron tubos de soplado.
El primer metal que descubrió el hombre fue el cobre, según Lucas de
descubrimiento Egipcio, dándole como primer uso de arma. Después de
la edad de Cobre siguió la edad de Bronce donde utilizan los metales
tanto como armas como herramientas.
El primer Hierro que se conoció fue en forma de hierro esponja, el cual
mejoro su calidad con un continuo martillado y calentamiento. El uso
limitado del acero persistió por largos años, En 1000 a.c. en China se logra
producir hierro fundido, y en la India se consigue acero fundido (woots).
Por 2500 a.c. la mayoría de técnicas para fabricar joyas ya se conocían,
como el estampado, soldado, granulación, etc. De oro y plata. En 700 a.c.
se estamparon las primeras monedas. Los romanos obtuvieron el nombre
de Cobre, y el desarrollo del Latón (brass).
El Romano Plinio el Viejo que murió en la erupción del Vesubio 79 d.c.
autor de “Historia Natural” en 37 tomos en una parte de ellos se describe
la metalurgia y menas de la época. Durante la civilización romana,
Alejandría fue el centro del conocimiento Químico .Durante la Edad
Media los descubrimientos metalúrgicos fueron escasos, ligados al
carácter religioso de la época los mayores logros fueron hornos para
fundir campanas. La época de caballería romántica trajo consigo el
Burilado de las armaduras, mientras que en 1509 se funde el primer
cañon. En el siglo XI los principales depósitos de plomo y plata estaban en
las montañas Harz de Alemania, joachinstaler, luego dollar (moneda de
plata). Después de la traducción del árabe al latín, que el conocimiento
químico invadió Europa y con la llegada del renacimiento a Italia, se
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desarrolló el arte de la extracción de metales. En el siglo XVI impresos en
las máquinas de Gutemberg, aparecieron tres libros: El primero “LA
PIROTECNIA” apareció un año después de la muerte de su autor (1540)
Vannoccio Biringuccio, este Había trabajado en una armería, Escribió en
168 folios en 10 capítulos, los primeros 4 se referían a los minerales,
ensayos, fundición, y separación de oro y plata, los últimos 6 al moldeo,
aleaciones, y juegos pirotecnias.
El segundo libro “DE RE METÁLICA” (1556) autor Georgius Agrícola,
alemán llamado George Bauer, el libro escrito en latín compuesto de 12
capítulos y 624 folios, los 6 primeros referidos a la geología y la mina, los
5 siguiente a el ensayo, trituración, lavado del mineral, tostación,
fundición, separación del oro de la plata, plomo del oro , plata del cobre,
etc. y el ultimo capitulo trata de la manufactura de soda, alumbre, y otros
productos químicos. El tercer libro publicado en 1574 del Aléame Lazarus
Ercker “TRATADO QUE DESCRIBE LA MAS IMPORTANTES CLASES DE
MINERALES Y Metales" editado en Praga, consta de 5 capítulos, los 4
primeros dedicados a los minerales, ensayos, y a el refinado de los
metales, y el ultimo trata de la Pirita y el salitre. En 1648 se mejoro el tiro
del horno, por la introducción de la chimenea. Con el Renacimiento
cobraron fuerza los principios químicos y físicos y aparecieron teorías y
estudios sistemáticos de los procesos metalúrgicos, de todos los metales
conocidos hasta la fecha ¾ partes fueron descubiertas en las 2 últimas
centurias. En 1800 Volta descubrió la corriente eléctrica, Usada por Davi
para aislar los metales alcalinos, sodio y el potasio en1807. En 1827
Wholer obtuvo el aluminio metálico, En 1841 Peligot aisló el uranio
metálico. En 1869 Mendeleev enuncio la tabla periódica de elementos
con lugares vacíos. En 1850 Henry Bessemer en Inglaterra invento el
proceso que lleva su nombre para producir acero, en1878 Thomas
patento el proceso básico complemento del anterior. Pero Siemens
invento el proceso de hogar abierto, que desplazo a los anteriores. En
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1887 marco el inicio de la Hidrometalurgia, cuando Bayer invento el
tratamiento de bauxitas, y McArthur y Forester lo hicieron para el
proceso de Cianuración. En 1869 se uso las celdas electrolíticas para la
refinación del cobre, gran avance en la tecnología eléctrica. En 1876
Heroult en Francia y Haln en USA patentaron un proceso para producir
aluminio por electrolisis. En 1862 Hadfield descubrió el acero al
manganeso, creando un material duro y resistente.
4.2.3.4. Metalurgia en el Perú
Comenzó 500 ac la metalurgia pre- hispánica floreció en dos regiones
de Sudamérica la costa norte del Perú y el altiplano. Ambas regiones
dominaron el cobre , en la región del altiplano alearon cobre y estaño
para producir bronce, ya que el estaño es común en esa región , en
cambio los del norte desarrollaron aleaciones de cobre y arsénico . En
la costa norte se establecían los CUPISNIQUE pequeño pueblo que vivía
esencialmente de la agricultura y la pesca. Los MOCHICAS sucedieron a
los cupis niques y gobernaron el norte del país entre los años 200 y 500
d.c, avanzaron grandemente en la metalurgia del oro, plata y del cobre,
fueron los primeros en fabricar aleaciones cobre arsénico y otra famosa
aleación de oro y cobre (tumbaga). Ya en 900d.c. los SICANS
reemplazaron a los mochicas, dominando el norte entre 900 y 1100 d.c.
producieron la aleación cobre arsénico en gran escala, y el comercio con
el Ecuador. Los CHIMUS conquistaron a los Sicans en el año 1375 siendo
la mayor civilización de América del sur, trasladaron a los metaleros
sicanes a Chan Chan, En 1470 aparecieron los Incas a dominar. Hasta la
llegada de los ESPAÑOLES quienes trajeron nuevas tecnologías que
reemplazaron las andinas. Batan Grande, lugar de mayor producción de
aleación de cobre, la que alearon con Arsénico como los antiguos Sicans,
armando un horno con carbón de leña hecho de algarrobo, abundante en
la zona, rinde un gran calor. Los artesanos trituraron y mezclaron los
minerales en batanes, seleccionando los minerales de cobre, arsénico y
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de hierro como de fundentes, El horno contenía 1.25 a 3.5 litros de
capacidad, y soplaban en la boca del horno, con un tubo de caña con una
boquilla de cerámica en la punta para acelerar la combustión del carbón.
Los metalurgistas andinos practicaron el arte del plateado, en el siglo III
mucho antes que se inventara la electricidad (1500 años), para disolver el
oro, plata y cobre se utilizaba agua regia (HCl y HNO3) no conocido hasta
el siglo XII, pero los metalurgistas andinos ya lo practicaban con una
solución de agua con sales corrosivas como sulfato de aluminio y potasio
(alumbre), nitrato de potasio (salitre), y cloruro de sodio (sal común),
existentes en el desierto costero peruano. Consistía en introducir los
objetos de cobre limpios, en la solución de los metales preciosos, la que
termina con una cubierta de 0.5 y 2 micrones en toda la superficie,
dejando la capa de metal precioso al exterior y el cobre en la capa
inferior. Las aleaciones era conocidas desde mucho tiempo antes, los
Mochicas desarrollaron la famosa aleación oro-cobre (Tumbaga), algunas
con poco contenido de plata, la que variaba el color dependiendo de las
concentraciones. La ambición de los españoles creyeron que era oro
puro.
4.2.3.5. Depósitos de minerales en Perú
PLOMO: Atacocha, Milpo, Raura, Cerro de Pasco.
HIERRO: Marcona y Yaurilla (Ica), Tambo Grande (Piura), Acari
(Arequipa)
ORO: En nazca y ocoña, Yanacocha (Cajamarca), en placeres de rios
Madre de Dios, Sto Domingo, Quince mil, Sandia, Sta Maria de Nieva.
PLATA: San Juan de Millotingo, Caylloma, Arcata, Orcopampa, Julcani,
etc.
COBRE: Cerro Verde, Cuajone, Toquepala, Quellaveco, etc.
ESTAÑO: Cordillera oriental del sur, San Rafael (Puno).
ZINC: Santander, Volcan, Atacocha, Cerro de Pasco, etc.
MERCURIO: Huancavelica.
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4.2.4. Los Principales Metales que Produce el Perú (15)
El Cobre (Cu)
El Zinc (Zn)
El Plomo
El Oro (Au) y Plata (Ag)
El Hierro (Fe)
El Bismuto (Bi)
El Cadmio (Cd)
El Indio (In)
El Selenio (Se)
El Antimonio (Sb)
El Molibdeno (Mo)
4.2.4.1. ¿Los Antiguos Peruanos Trabajaron con Metales?
Nuestros antepasados fueron expertos en la transformación de algunos
metales logrando piezas de gran elaboración y empleando técnicas muy
sostificadas. George Marshall afirma lo siguiente:
"Hay pocas técnicas básicas de la metalurgia moderna que no hayan sido
conocidas por los antiguos peruanos, ellos fundieron, alearon, soldaron,
practicaron el dorado y plateado en sus diversas formas y aplicaron una
variedad de técnicas de acabado"
4.2.4.2. El Cobre (Cu)
Fue uno de los primeros metales empleados por el hombre por
encontrarse en estado nativo, actualmente la producción de cobre se
obtiene de minerales en forma de sulfuros calcopirita (CuFeS2),
chalcocita (Cu2S), covelita (CuS) y minerales oxidados, como la cuprita
(Cu2,O), la malaquita (CuCO3), etc.
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¿Cómo se obtiene el cobre metálico de los yacimientos de cobre
oxidados?
Si se trata de una mena oxidada, como puede ser malaquita (CuCO3), la
brochantita (CuSO4) 3Cu(OH)2)) o la cuprita (Cu2O) se le acondiciona en
una pila (montículo de mineral) donde se le rosea con una solución de
ácido sulfúrico, en el proceso denominado de lixiviación, obteniéndose en
esta etapa la llamada solución rica o preñada que consiste en agua,
sulfato de cobre e impurezas. En la siguiente etapa, denominada de
purificación, se somete, la solución rica, a la acción de solventes
orgánicos, dejando en la solución ácido sulfúrico regenerado e impurezas,
los que son retornados a las pilas. El electrolito cargado pasa a las celdas
de electrodeposición, en donde el electrolito se descompone por acción
de la corriente eléctrica, depositándose el cobre en el cátodo de la celda,
y obteniéndose un cobre de alta pureza (99,99%). El electrolito estéril
vuelve a unirse al solvente cargado para tomar el cobre y renovar el ciclo.
¿Qué usos tiene el cobre y sus aleaciones?
En la industria de las comunicaciones y manufacturera: Por su elevada
conductividad eléctrica se utiliza mayormente en la fabricación de
conductores eléctricos (cables eléctricos), y en forma de óxido de cobre
se emplea como pigmento en la fabricación de pinturas.
En la agricultura e industria de la construcción: Las sales de cobre como el
sulfato y oxicloruro de cobre se emplean como desinfectantes y el óxido
cuproso como base de ciertas pinturas.
Las Aleaciones de cobre: Los latones, son aleaciones de cobre con zinc, se
utilizan para cartuchos de municiones, en la industria automotriz (en los
radiadores), ferretería, accesorios para plomería, joyería de fantasía,
intercambiadores de calor, estuches pare lápiz labial, polveras, etc.
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Los bronces son aleaciones de cobre con otros metales excepto el zinc,
así tenemos: Los bronces al estaño, se utilizan en los discos de embrague,
resortes fuelles, etc. Bronces al silicio, se utilizan en recipientes a presión,
construcción marina conductos hidráulicos a presión, etc. Los bronces al
aluminio, se utilizan en engranajes, ejes motrices, piezas de bombas, etc.
La Plata alemana (5 a 30% níquel y 5 a 40% zinc), se utiliza en resortes y
contactos en equipos para teléfonos, equipo quirúrgico y dental.
Maillechort o metal para resistencias eléctricas con aleación de cobre-
níquel.
4.2.4.3. El Zinc (Zn)
El Zinc se encuentra en la naturaleza en su mayor parte en forma de
sulfuro (SZn) mineral denominado blenda o esfalerita, de color caramelo
y marmitita de color negruzco.
¿Cómo se extrae el Zinc?
El proceso se inicia con la concentración por flotación del mineral de zinc,
luego este concentrado es transportado a una fundición y refinería. El
concentrado es oxidado a a forma de (ZnO) en hornos de tostación y el
producto se denomina calcina. La calcina es luego lixiviada o disuelta
mediante ácido sulfúrico pare formar una solución de sulfato de zinc
(ZnSO4), esta solución pasa a la etapa de purificación donde el sulfato de
zinc en solución es separada de otros elementos no deseables
precipitándolos como sulfatos insolubles. La solución purificada se
somete a una electrodeposición, en que al suministrarse corriente directa
los iones de zinc se adhieren al cátodo, que es una plancha de acero
inoxidable formando una lámina de zinc de alta pureza. Estas láminas se
retiran, funden y moldean en lingotes para su comercialización. En
nuestro país, existen dos refinerías de zinc, en el complejo metalúrgico de
La Oroya y en Cajamarquilla, ambos en el departamento de Lima.
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¿Qué usos tiene el zinc?
Este metal se emplea principalmente para recubrir el acero mediante el
proceso de galvanización pare protegerlo de la corrosión atmosférica. El
material obtenido se use principalmente pare techos. Los cables
galvanizados se usan en los barcos. El óxido de zinc se emplea en la
fabricación de cemento dental, pasta dental, esmaltes, vidrio, pinturas,
objetos cerámicos y productos de goma como llamas y cámaras y en
medicine como antiséptico.
Aleaciones de zinc
Con pequeñas adiciones de plomo y cadmio se utiliza como envoltura de
las pilas eléctricas y forma el polo negativo. Con adición de pequeñas
cantidades de aluminio, magnesio y cobre se obtiene una aleación
importante denominada ZAMAK, el cual se utiliza en las piezas de
automóviles, utensilios domésticos, productos de ferretería, candados,
juguetes, etc.
Usos del zinc en occidente
Galvanización 46.3%
Latón y Bronce 19.9%
Aleaciones 14.7%
Químicos 7.9%
Semimafacturados 6.8%
Polvo de Zinc 1.5%
Varios 2.9%
4.2.4.4. El Plomo (Pb)
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El plomo se encuentra en la naturaleza, generalmente en forma de
sulfuro de plomo (PbS), constituyendo un mineral denominado galena y
como mineral oxidado (PbCO3), como el mineral denominado cerusita.
¿Cómo se extrae el plomo?
Luego de extraído el mineral o mena de la mina se le somete a una
operación de flotación diferencial para separar la mena de plomo (PbS).
El concentrado se lleva luego a la fundición en donde se realiza a una
operación de tostado aglomerante (sintering) que sirve pare agrupar las
partículas finas.
Posteriormente en el horno de fundición se mezclan los trozos
aglomerados o sinter con una cantidad de coque, que sirve como
reductor a la vez como combustible, y de fundentes como silice y
carbonato de calcio. El plomo corre hacia abajo y los fundentes forman la
escoria con las impurezas que flotan sobre el plomo líquido. El plomo es
luego moldeado formando los ánodos de plomo impuro listo a ser
refinado En la etapa de refinación, el plomo se separa electroliticamente
del cobre, zinc, arsénico y otros elementos, que quedan en la celda como
lodos anódicos. Estos se refinan luego pues contienen además de los ya
mencionados, oro, plata, selenio y teluro.
¿Qué usos tiene el plomo?
Una parte considerable del plomo producido se dedica a la fabricación de
baterías, otra aplicación importante en la fabricación del plomo
tetraetílico que se adiciona a las gasolinas de alto octanaje.
Su gran densidad permite obtener él una protección eficaz contra
radiación de los rayos alfa y gamma.
Aleaciones de Plomo
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Aleado con el estaño se utiliza en soldadura y revestimiento de los
tanques de gasolina de los automóviles. También esta aleación con
pequeñas cantidades de antimonio y cobre se denomina metal babbit,
que se emplea en los cojinetes de biela del cigueñal y del eje de levas de
los automóviles, en los cojinetes de los motores diesel de los vagones de
ferrocarril y en muchos motores eléctricos.
Usos del plomo occidente
Baterías 62.0%
Pigmentos y compuestos 13.4%
Fundas de cable 4.6%
Láminas y tuberías 7.6%
Tetraelito 2.3%
Aleaciones 3.5%
Municiones 2.5%
Varios 4.0%
4.2.4.5. Oro (Au) y Plata (Ag)
El oro, metal conocido y usado desde la antigüedad en el Perú,
generalmente se encuentra asociado a minerales de plata y cobre en
yacimientos primarios, en forma de vetas y diseminados, en yacimientos
polimetálicos de Pb y Zn, en yacimientos aluviales (secundarios) en la
zona norte y sur oriental del país y en yacimientos diseminados de origen
volcánico de baja ley.
¿Cómo se extrae el oro y la plata?
Cuando el oro se encuentra en estado libre y la plata que lo acompaña
como cloruro, sulfuro o en estado natural, el proceso comienza con la
acumulación del mineral en pilas o rumas, donde es regada con cianuro
de sodio, que al cabo de cierto tiempo disuelve el oro y la plata. La
solución rica se capta en una poza que es bombeada a la planta de
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tratamiento, en la que es clarificada y desoxigenada, para luego pasar a la
precipitación con polvo de zinc por el sistema Merrill-Crowe. El
precipitado contiene todo el oro, la plata y el cobre si lo hubiere; se funde
primero en un regulo de doré, que es como se llama esta aleación impure
y luego se refunde en lingotes que se envía a refinar o a vender.
¿Qué usos tiene el oro?
Por sus propiedades de resistencia a la corrosión, conductividad,
maleabilidad, ductilidad y reflectividad es empleado principalmente en
joyería, medicina (odontología), electrónica, computadora y como
respaldo financiero de los bancos.
Uso del oro en occidente
Joyería 44.1%
Electrónica 15.0%
Odontología 14.6%
Reservas 10.2%
Otros Usos 16.1%
¿Qué usos tiene la plata?
La plata es el mejor conductor eléctrico y es utilizada para este propósito
en componentes electrónicos. También es la base de la industria
fotográfica en forma de sales fotos sensitivas. Al igual que otros metales
nobles, tiene buena resistencia a la corrosión y es usada en la industria de
refrigeración. También en aparatos domésticos, aleaciones para
soldaduras, joyería, entre otros usos.
Usos de la plata en occidente
Fotografía 34.1%
Electrónica 15.0%
Joyería 14.6%
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Acuñación 5.2%
Otros Usos 15.8%
4.2.4.6. El Hierro (Fe)
El Perú es solamente un menor productor de este fundamental insumo
industrial, pero posee un yacimiento importante de hierro en actual
explotación que se encuentra ubicado en Marcona (Ica).
¿Cómo se extrae el hierro?
Los minerales de hierro que constituyen la mena son la magnetite
(Fe304) y la hematite (Fe2O3) que tienen propiedades magnéticas en
mayor o menor grado, propiedades que se utilizan pare elevar sus leyes
por concentración magnética. El concentrado se aglomera en bolitas
llamados pellets que constituyen el insumo para la fabricación del acero.
El proceso en una planta siderúrgica empieza con la mezcla de los pellets
de mineral con coque como reductor y fundentes, esta mezcla se
alimenta al alto horno donde se produce la reducción y se descarga en
ollas que van a los convertidores. El hierro recién fundido contiene una
excesiva cantidad de carbono, que lo trace duro y quebradizo. Este
carbono es quemado en los convertidores con la inyección de oxígeno a
alta presión. El resto de las impurezas se oxide y escorofica, y el producto
resultante, acero, se vierte en lingotes, los cuales aún calientes, se pasan
a las plantas de laminado y forjado que producen perfiles y barras de
diversas formas.
¿Qué usos tiene el acero?
El acero, que es una aleación de hierro y carbono, es una de las
aleaciones de mayor consumo en el mundo comparable al consumo de
los alimentos. Sus proporciones son alrededor de 99% de hierro y 1% de
carbono.
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La industria automotriz es la que consume la mayor cantidad de acero,
especialmente en la estructura de los autos. También se utiliza en la
estructura de los barcos y en los tanques de depósitos de diversas
industrias.
En la fabricación del acero es común adicionar otros elementos como
manganeso, cromo, níquel, los cuales le confieren propiedades
especiales. Así el acero con contenido considerable de cromo y níquel
forma los aceros inoxidables y los aceros con contenidos de manganeso
se utilizan en maquinaria pare trabajos en la minería.
Cuando el acero contiene titanio, o niobio, se utiliza en la industria
aeronáutica para los álabes de los aviones.
4.2.4.7. El Bismuto (Bi)
Se obtiene principalmente en los procesos de refinación del plomo y del
zinc y en menor grado en la refinación de cobre, plata y estaño.
¿Qué usos tiene?
Aleaciones: Amplio rango de aleaciones pare fundición, especialmente de
bajo punto de fusión y bajo índice de dilatación.
Aditivos metalúrgicos: Agente aleante para la mejora de la
maquinabilidad y maleabilidad de los aceros.
Industria química-farmacéutica: Sales, pigmentos de pinturas y plásticos,
en cosméticos pare lápices labiales y polvo faciales y en la industria
farmacéutica.
Otros: En electricidad y electrónica para la prevención de sobrecargas
eléctricas en equipo para la fabricación de capacitores cerámicos y en
dispositivos de seguridad contra incendios.
Usos del bismuto
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Aleaciones 23.3%
Aditivos metalúrgicos 32.6%
Industria química 39.0%
Otros 5.0%
4.2.4.8. El Cadmio (Cd)
¿Cómo se obtiene?
Se obtiene principalmente en los procesos de refinación del zinc y menor
grado en la refinación de plomo, concentrados de zinc y cobre y a partir
de chatarra de baterías.
¿Qué usos tiene?
Baterías: La mayor aplicación es en baterías de niquel-cadmio
Pigmentos: las sales de cadmio se utilizan como pigmentos en plásticos y
cerámicos.
Estabilizadores: en la manufactura del PVC.
Recubrimiento como cubierta galvanizada para proteger equipos contra
la corrosión marina.
Otros: en la industria nuclear para retardar las reacciones nucleares
Usos del cadmio
Baterías 59.0%
Pigmentos 16.0%
Estabilizadores 10.0%
Recubrimientos 8.0%
Aleaciones 3.0%
Otros 4.0%
4.2.4.9. El Indio (In)
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¿Cómo se obtiene?
Se obtiene principalmente en los procesos de refinación del zinc, también
a partir de concentrados de cobre, plomo, estaño y sinter dust de
refinerías de zinc.
¿Qué usos tiene?
Aleaciones: aleado con cobre y plomo para la fabricación de rodamiento
de motores de autos. Pantallas de cristal líquido: en forma de óxido de
indio-estaño para pantallas de computadoras lap-top (LCD);
Fluorescentes; Semiconductores; Lámparas de sodio; Otros: en la
industria del pulido de lentes.
Usos del indio
Aleaciones 42.0%
Pantallas LCD 32.0%
Fluorescentes 8.0%
Semiconductores 5.0%
Lámparas de sodio 5.0%
Otros 8.0%
4.2.4.10. El Selenio (Se)
¿Cómo se obtiene?
Es recolectado a partir de los lodos anódicos que se acumulan en las
celdas electrolíticos durante la refinación del cobre.
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¿Qué usos tiene?
Industria del vidrio: como decolorante.
Electrónico: en células fotoeléctricas, semiconductores y rectificadores.
Pigmentos: en plásticos y cerámicos
Química: como alimentos para animales y vulcanización del caucho.
Metalurgia: en aleaciones para cierto tipo de acero de corte.
Otros: en baterías, como recubrimiento para tamboras foto sensitivas de
fotocopiadoras.
Usos del selenio
Metalurgia 13.7%
Ind. Química 18.8%
Electrónica 16.4%
Vidrios 27.7%
Pigmentos 9.5%
Otros 13.9%
4.2.4.11. El Telurio (Te)
¿Cómo se obtiene?
Se obtiene al igual que el selenio a partir de los lodos anódicos que se
acumulan en las celdas durante la refinación electrolítica del cobre.
¿Qué usos tiene?
Metalurgia: para mejorar la maquinabilidad de los aceros.
Electrónica: en células fotoeléctricas y semiconductores.
Ind. Química: pesticidas, explosivos y caucho vulcanizado.
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Otros: en máquinas fotocopiadoras combinadas con el selenio.
Usos del telurio
Metalurgia 59.7%
Ind. Química 37.6%
Electrónica 1.2%
Otros 1.6%
4.2.4.12. El Antimonio (Sb)
¿Cómo se obtiene?
Se obtiene a partir de sulfuros minerales, fundiendo el mineral en el
horno reverbero para separar impurezas.
¿Qué usos tiene?
Industria automotriz: baterías de plomo-ácido
Industria Química: como óxido para retardantes de llama en pinturas
tejidos y plásticos.
Otros: en soldadoras electrónicas, producción de pigmentos blancos, en
forma de sal y para diversas aplicaciones en medicina.
4.2.4.13. El Estaño (Sn)
¿Cómo se obtiene?
Se obtiene principalmente, a partir de la casiteria, óxido de estaño,
también se obtiene como subproducto a partir de minerales de cobre.
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¿Qué usos tiene?
Fabricación de hojalata, lámina de hierro o acero que es bañada con
estaño por las dos caras para otorgarle resistencia a la corrosión.
Soldadura: aleada con plomo.
Productos químicos.
Bronces, aleado con cobre.
Polvo de estaño.
4.2.4.14. El Molibdeno (Mo)
¿Cómo se obtiene?
Se obtiene principalmente como subproducto asociado a minas de cobre,
también se presenta en yacimientos como producto principal a partir de
la milibdenita, que es un sulfuro de molibdeno.
¿Qué usos tiene?
Aditico en siderurgia: otorga dureza, resistencia, tenacidad y propiedades
anticorrosivas a los aceros, hierro fundido y metales no ferrosos.
Herramientas de corte, fabricación de calderas y filamentos
Equipo eléctrico y electrónico
Reactivos de laboratorio.
4.2.4.15. El Tungsteno (W)
¿Cómo se obtiene?
Se obtiene principalmente a partir de dos minerales, la wolframita,
tungstato de hierro y manganeso y de la scheelita, tungstato de calcio.
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¿Qué usos tiene?
Aditivo en siderurgia, en forma de polvo metálico, polvo de carburo, ferro
tungsteno o compuesto químico para la manufactura de carburos
cementados.
Aleaciones no ferrosas.
Productos químicos y cerámicas.
4.2.4.16. El Arsénico (As)
¿Cómo se obtiene?
Se obtiene como subproducto ya que está asociado a otros minerales de
cobre y plomo con contenidos de enargita; depósitos de cobre con pirita
arsenical; depósitos de níquel, cobalto, arsénico y plata nativa; depósitos
de oro arsenical; depósitos de sulfuro arsenical con oro y sulfuro de
arsénico y depósito de estaño arsenical.
¿Qué usos tiene?
Productos químicos: usados en agricultura como pesticidas.
Industria del vidrio y cristal.
Reactivos inorgánicos industriales: empleados como catalizadores y
reactivos
Aleaciones no ferrosas: con cobre y plomo.
4.3. ANTECEDENTES METODOLÓGICOS
4.3.1. Métodos de cianuración (12)
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La decisión de aplicar tal o cual método de Cianuración a los minerales para
recuperar el oro, es eminentemente económica, previa evaluación
metalúrgica, para cada uno de los casos tenemos los siguientes métodos:
Método de cianuración tipo DUMP LEACHING
Método de cianuración tipo HEAP LEACHING
Método de cianuración tipo VAT LEACHING
Método de cianuración tipo AGITACIÓN CARBÓN EN PULPA
En todos los métodos de Cianuración del oro se va a obtener una solución
cargada de oro, la recuperación o captación del oro en solución se logra en
dos forma una es la del Carbón activado en CIC (Carbón en columna) o en CIP
(Carbón en pulpa).
La otra forma de recuperar el oro en solución es la del Merril Crowe, que es la
precipitación del oro con polvos de Zinc.
4.3.1.1. Método de Cianuración tipo “DUMP LEACHING” (12)
Este método consiste en el amontonamiento del mineral tal como sale de
la Mina, con el menor manipuleo del material, se procesan en gran
volumen (millones de toneladas) con camas de una altura de más de 80
metros, su sistema de riego es por goteo con soluciones cianuradas de
bajísima concentración, los contenidos de oro en los minerales es bajo
están alrededor de 1 gramo por tonelada de mineral. Es el caso de
Minera Yanacocha y de Minera Pierina.
La recuperación de oro en solución la realizan usando el Merril Crowe, el
cemento de oro y plata obtenido lo funden y lo comercializan.
4.3.1.2. Método de Cianuración tipo “HEAP LEACHING” (12)
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Este método es similar al Dump Leach, es el apilamiento o lo que es lo
mismo formar pilas de mineral para ser rociadas por soluciones
cianuradas por el sistema de goteo, aspersión o tipo ducha.
El volumen de material es menor que el Dump pero los contenidos de oro
son mayores a 1 gramos por tonelada, lo que permite en la mayoría de
las operaciones Heap una etapa de chancado a un tamaño de ¼ de
pulgada al 100 %. En muchas partes del mundo se continua haciendo
Heap leach con chancado del mineral, aprovechando la alta porosidad
que tienen los minerales.
4.3.1.3. Método de Cianuración tipo “VAT LEACHING” (12)
El nombre del método está referido a que el mineral esta en un
recipiente tipo Batea, entonces el Vat leaching sería el acumulamiento de
mineral en una batea o un equivalente que puede ser pozas de concreto
o mantas transportables, en el que se agrega las soluciones cianuradas
por INUNDACIÓN, las operaciones pueden ser de diverso tamaño, las
leyes en oro deben justificar la molienda, previamente a los riegos de
soluciones cianuradas, se realiza una aglomeración al material molido.
Este método mayormente se aplicó a los relaves de amalgamación de la
zona, por los costos bajos y la metodología casi artesanal, en el sistema
de mantas transportables.
Para el caso de minerales frescos evaluar el costo beneficio frente a una
operación continua de agitación Carbón en Pulpa.
4.3.1.4. Método de Cianuración por agitación (12)
La Cianuración por Agitación es el Método que requiere de la máxima
liberación del mineral, para obtener buenas recuperaciones en oro, si el
oro es más expuesto a las soluciones cianuradas, mayor será su
disolución del oro. La recuperación de oro de las soluciones “ricas” se
realiza en dos formas: una es la del Carbón activado (CIP) y la otra técnica
es la de precipitar con polvos de zinc (Merril Crowe).
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Finalmente, hay que usar algunas técnicas como la Desorción del carbón
activado. La electro deposición del oro y la Fundición y Refinación del oro
para obtener el oro de alta pureza.
4.3.1.5. El método del mercurio (16)
Este método sigue siendo empleado por algunas empresas y mineros
independientes dedicados a la extracción de oro (“garimpeiros”).
Desde hace años el mercurio se usa en el Escudo de la Guayana, una
superficie de 415.000 kilómetros cuadrados que comparten Venezuela,
Surinam, Guayana, Guayana Francesa y Brasil (actualmente el cuarto
productor mundial de oro). Se calcula que las actividades mineras en la
región del Amazonas descargan al ambiente unas 200 toneladas de
mercurio por año. La descarga se realiza en las dos fases de la actividad
minera. Primero en la de amalgama. El material obtenido de ríos y zona
de minas pasa por varios tamices. Allí entran en contacto con el mercurio,
que al amalgamarse con el oro permite su separación. La mayor parte del
sedimento de descarte contiene mercurio residual que contamina el agua
y el suelo. La segunda descarga ocurre durante el tratamiento térmico de
la amalgama. Esta se calienta en una retorta para que el mercurio
vaporice y quede únicamente el oro. Si la vaporización se hace en un
contenedor sellado las pérdidas de mercurio pueden ser pequeñas. Pero
si se usa un contenedor abierto, el mercurio vaporizado contamina el
ambiente. Se estima que por cada kilogramo de oro se descargan al
ambiente 2 kilogramos de mercurio.
Una vez en el ecosistema el mercurio permanece como mercurio
elemental, o si ingresa a la cadena alimentaria, puede transformarse en
metil mercurio o mercurio orgánico. En los organismos vivos el metil
mercurio es absorbido mucho más fácilmente que el mercurio elemental.
Es frecuente, en la región Amazónica, hallar peces con alto contenido de
metil mercurio, incluso a bastante distancia de las fuentes originales de
contaminación. La principal fuente es la minería diseminada y de
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superficie, el “garimpo”, que practican los mineros independientes
(“garimpeiros”). Hacia fines de 1970 el hallazgo de importantes depósitos
en la región fronteriza de Brasil y Venezuela intensificó notablemente sus
actividades y la contaminación con mercurio.
Aunque el gobierno brasileño intenta generalizar el uso de retortas
cerradas para que no se libere mercurio al ambiente, la extensión del
territorio y la falta de controles efectivos dificultan su adopción. En 1992
se consideraba que trabajaban en la región unos 650.000 “garimpeiros”.
Aunque la producción del “garimpo” disminuyó en los últimos años,
representa el 30% de la producción total de oro en Brasil.
4.3.1.6. Método Merril Crowel para el oro (17)
4.3.1.6.1. Método de Minado
El mineral del yacimiento se extrae de un tajo abierto ubicado en el
Cerro X. El mineral es perforado dentro del tajo abierto de la mina
en bancos de 10 m de altura, usando plantillas normales de
perforación con taladros de 150 a 250 mm de diámetro con un
espaciamiento aproximado de 6 a 8 m. de distancia. La zona de
desmonte es también perforada utilizando bancos de 10 m de
altura, usando plantillas similares de perforación. Tanto el mineral
como el desmonte es disparado con explosivos compuestos de
nitrato de amonio, empleándose un factor de carga promedio de
alrededor de 0.29 Kg. de explosivo por tonelada de roca. La mina
consumirá, en promedio, 19,000 Kg. /d de explosivos.
La roca removida es cargada con cargadores frontales de 20 m3 a
camiones de una capacidad de 136 toneladas. La roca de desmonte
es acarreada a la zona de almacenamiento o desmonte o a zonas de
construcción del Proyecto. Las distancias promedio de acarreo son
del orden de 4 Km. El mineral se lleva en camión, ya sea a la
chancadora o directamente a las pilas de lixiviación. El movimiento
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total de material se estima en un máximo de 25 millones de
toneladas anuales durante 6 años (2001 a 2006)
4.3.1.6.2. Almacenamiento de Minerales
Hay una zona de apilamiento de mineral al lado de la chancadora
primaria para almacenar hasta 10 días de producción de mina
(200.000 TM). Cerca de la plataforma de las pilas de lixiviación hay
una pila de almacenamiento de mineral más pequeña con una
capacidad de 20.000 toneladas.
4.3.1.6.3. Roca de Desmonte
La roca de desmonte constituye aproximadamente 58 por ciento
del material contenido en el tajo abierto. La roca de desmonte
proveniente de la mina es cargada con cargadores frontales de 20
m3 a los camiones de acarreo.
La granulometría promedio de las rocas es de aproximadamente 30
cm. con algunos pedazos de hasta 2 m. El material fino (de menos
de 2 mm) suele constituir menos de 8 por ciento (en peso) de la
roca de desmonte. La gravedad específica promedio de la roca de
desmonte en la zona de almacenamiento es de 2,2, con una
densidad media del orden de 1.63t/m3.
4.3.1.6.4. Sistema de Lixiviación en Pilas
Las instalaciones de procesamiento de lixiviación en pilas
comprenden las operaciones de chancado, lixiviación y manejo de
la solución, una planta de recuperación de oro y una instalación de
tratamiento de la solución pobre. El sistema de lixiviación en pilas
ha sido diseñado con una capacidad nominal promedio de 27.000
t/d, aunque se espera que la carga diaria varíe. La operación
propuesta de lixiviación en pilas trabaja en circuito cerrado, con una
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descarga controlada de la planta de tratamiento a la poza de
limpieza.
Se aplica una solución diluida de cianuro, en pH básico, a las pilas
de mineral y luego se capta y bombea la solución enriquecida a la
instalación de recuperación de oro. Luego de la recuperación del
oro, la solución pobre es reciclada nuevamente a las pilas.
4.3.1.6.5. Chancado
El mineral es acarreado desde el tajo abierto por medio de
camiones que descargan directamente a la chancadora o a la pila
de almacenamiento de mineral. El mineral es reducido a un tamaño
nominal de 150 mm en la chancadora primaria. El mineral chancado
pasa luego a través de una zaranda. La fracción menor de 40 mm.
es descargado directamente a la faja transportadora de
transferencia. Una balanza instalada en la faja transportadora
registra en forma continua la masa de mineral que va al proceso de
lixiviación. La faja transporta el mineral y lo descarga en una tolva
de almacenamiento de mineral triturado de 3.000 toneladas de
capacidad, ubicada cerca de las pilas de lixiviación.
En la descarga de la chancadora secundaria se ha instalado un
sistema de alimentación de cal. Se agrega cal según se requiera
para mantener el pH de la solución de lixiviación por encima de 9.0.
El mineral puede ser también transportado sin triturarse desde el
tajo abierto, directamente a las pilas de lixiviación de mineral
corriente de la mina.
El mineral puede ser también transportado desde la descarga de la
chancadora primaria hasta las pilas de lixiviación como mineral
primario. En ese caso, la cal se agregaría directamente a la pila.
4.3.1.6.6. Lixiviación
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La lixiviación del mineral aurífero se lleva a cabo en una instalación
de pilas de lixiviación que está totalmente resguardada. La
instalación de pilas de lixiviación se ubica al sur del tajo abierto y
adyacente a la zona de almacenamiento de desmonte. El sistema
de lixiviación ocupa unas 166 ha. La capacidad diseñada para la
plataforma de lixiviación es de 110 millones de toneladas métricas
(peso seco del mineral).
Para la construcción de las pilas de lixiviación se utiliza una
tecnología conocida como sistema de relleno del valle.
A través de las pilas de lixiviación, por encima del revestimiento
primario hay un sistema de tuberías de drenaje para captar la
solución rica de lixiviación y una capa de arena o grava fina para
proteger al revestimiento contra perforaciones
El mineral es apilado encima de la plataforma de las pilas de
lixiviación en recrecimientos de 6 a 16 cm y será esparcido con un
tractor. Para la capacidad de diseño de 110 Mt, el mineral apilado
por encima de la base de la plataforma de lixiviación, alcanza una
altura final de unos 135 m.
A medida que se apila el mineral en las pilas lixiviación, se usa una
solución diluida de cianuro para extraer el oro del mineral. La
solución pobre es almacenada en un tanque con una capacidad de
3.000 m3. Se añade cianuro de sodio, controlándose el pH, a medida
que la solución es bombeada desde este tanque hacia el mineral
almacenado en las pilas de lixiviación. A la solución pobre se agrega
un producto anti escamante y soda cáustica o cal según se requiera,
para mantener el pH de la solución por encima de 9.0. La solución
diluida y alcalina de cianuro conteniendo 100, 200 o 300 ppm de
cianuro (0.01 a 0.03 %) se aplica al mineral usando una red de
emisores (a través de un sistema de riego por goteo, aplicadores
ondulantes o aspersores), a un flujo nominal de 10 L/s/m2.
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La solución percola a través de la pila y disuelve el oro contenido en
el mineral. La solución cargada de oro, denominada también
solución enriquecida, rica o solución Pregnant, es entonces captada
por las tuberías perforadas de drenaje de 100 mm de diámetro,
ubicadas en la capa de arena entre el primer recrecimiento del
mineral y revestimiento sintético. La solución rica en oro es
drenada desde las pilas de lixiviación mediante gravedad hacia la
zona de almacenamiento ubicada en la parte inferior de la
plataforma de lixiviación. La zona de almacenamiento de la solución
está diseñada para contener por lo menos 550.00 m3 de solución
enriquecida.
La solución enriquecida es entonces bombeada desde las pozas del
interior de la zona de almacenamiento de la solución, hacia la
instalación de recuperación de oro.
4.3.1.6.7. Manejo de la Solución
El sistema de pilas de lixiviación está diseñado para recircular la
mayor parte de la solución y para asegurar la contención de todas
las soluciones. En condiciones normales de operación, la zona de
almacenamiento ubicada al interior de las pilas de lixiviación
contendrá entre 10.000 y 500.000 m3 de solución de lixiviación. La
capacidad de la zona de almacenamiento de la solución enriquecida
es tal, que permitirá contener la misma en caso de presentarse
condiciones de operación anormal de la planta y durante la
acumulación de las soluciones durante la estación húmeda. El
volumen de solución enriquecida almacenada al interior de las pilas
se reduce durante la estación seca, debido a la evaporación.
La solución rica se bombea desde el área de almacenamiento hacia
la instalación de recuperación de oro a través de tuberías de HDPE
colocadas al interior del sistema de contención secundaria.
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
La instalación de contención secundaria consiste de una zanja con
una base de suelo compactado, recubierta con un revestimiento
HDPE de 1.5 mm. La zanja descargará a la zona de contención del
sistema de lixiviación. El oro se recupera utilizando un proceso de
precipitación Merrill Crowe.
Luego de la recuperación del oro, el pH de la solución pobre se
reajusta según sea necesaria y se agrega cianuro y producto anti
escamantes antes de recircular la solución hacia las pilas de
lixiviación.
El precipitado es mezclado con fundentes (sílice, bórax y nitrato) y
cargado a los dos hornos de inducción de 1.800 kg. La mezcla es
fundida para separar el oro y la plata de los otros metales, que se
incorporarán a la escoria. El doré de oro/plata son vertidos en
barras de 1.00 oz y empacado para su embarque. Los gases
desprendidos de los hornos de inducción son captados y tratados
en un depurador húmedo antes de ser descargados a la atmósfera y
el flujo proveniente del depurador húmedo es retornado al circuito.
La escoria de los hornos de inducción es recogida y triturada en la
refinaría, para ser luego procesada en una masa vibradora para
recuperar cualquier doré residual. La escoria remanente es enviada
a las pilas de lixiviación. Cualquier metal precioso captado es
devuelto a los hornos de inducción para volver a ser fundido.
4.3.1.6.8. Reactivos
Los principales reactivos que se emplean en el proceso de
lixiviación son los siguientes:
Cianuro de sodio (300g por tonelada de mineral a ser lixiviado). Es
abastecido a la planta en bolsas de 1.000 kg. Y mezclado en dos
tanques de mezclado cubierto, equipados con agitadores. La
solución de cianuro será bombeada al tanque de solución pobre del
sistema de lixiviación. Floculante (10 g por tonelada de minera a ser
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
lixiviado). Se suministra a la planta en bolsas de 50 kg y se maneja a
través de un sistema diseñado para el mezclado de floculante. El
floculante se envía a un tanque equipado con agitador antes de ser
bombeado al tanque de almacenamiento. La solución es alimentada
a los clasificadores Merril Crowe mediante dos bombas
dosificadoras de floculante. El floculante es alimentado también a la
planta de tratamiento de la solución pobre y a la planta de
tratamiento de agua.
El circuito Merril Crowe se emplea también nitrato de plomo, tierra
de diatomeas, polvo de zinc y anti escamante, con un consumo
anual de aproximadamente 22.1, 110.5, 37.2 y 137 toneladas,
respectivamente.
En la refinería de emplear fundentes (bórax, nitrato de potasio,
arena silícea), estimándose un consumo anual de alrededor de
368.4 toneladas
Se usan cal para el control del pH en el sistema de lixiviación, para
ser mezclado con el mineral chancado y en los procesos de
tratamiento de agua. El uso anual previsto es de aproximadamente
7.000 toneladas.
Eventualmente se emplea la soda cáustica para controlar el pH en
el sistema de lixiviación. El uso anual previsto de este reactivo es de
menos de 100 toneladas.
4.3.1.7. Métodos de recuperación del oro (17)
4.3.1.7.1. Precipitación con Zinc o Aluminio
El proceso comprende una separación líquida sólida después de la
cianuración (decantación contra corriente o filtración) ; una
clarificación de la solución aurífera, una desaereación de la
solución, a tratar bajo vació parcial. El aumento del polvo de zinc y
de la sal de plomo, para que mejore la precipitación del oro y la
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
recuperación del oro precipitado sobre un filtro, generalmente
precubierto. Un cierto número de elementos (particularmente el
cobre) pueden perturbar la reacción, tanto en términos de tiempo
como de rendimiento. Las separaciones liquido sólido y la
clarificación son operaciones difíciles y costosas para ciertos
minerales (pulpa de mineral fuertemente molida o mineral
arcilloso).
4.3.1.7.2. Absorción con Carbón Activado
El proceso descansa en la propiedad que tienen las materias
carbonadas activas de absorber el oro contenido en las soluciones
de cianuro. El carbón activado utilizado es preparado a partir del
carbón vegetal duro (nuez de coco), tratado especialmente para
desarrollar su capacidad de absorción y su porosidad. A la salida de
la cianuración la pulpa mineral es enviada a otros agitadores
mecánicos donde se añade el carbón activado y este es retenido
evitando su fuga del reactor por un sistema de criba. Un cribado
final permite separar la pulpa del mineral estéril, del carbón
cargado. No es preciso pues la separación sólido/líquido y por tanto
es recomendable para tratar minerales difícilmente filtrables o
decantables. Por último, las soluciones auríferas son tratadas por
electrólisis y el oro se deposita sobre los cátodos de lana de hierro.
El proceso es especialmente recomendable en los casos en que las
separaciones líquido/sólido son difíciles por la presencia de cobre
en la solución madre o cuando el mineral tiene un débil contenido.
4.4. UBICACIÓN Y LOCALIZACIÓN
Yanacocha, la mina de oro más grande de Sudamérica, se encuentra ubicada en
la provincia y departamento de Cajamarca a 800 kilómetros al noreste de la
ciudad de Lima, Perú.
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
Su zona de operaciones está a 45 kilómetros al norte del distrito de Cajamarca,
entre los 3500 y 4100 metros sobre el nivel del mar.
Su actividad se desarrolla en cuatro cuencas: Quebrada Honda, Río Chonta, Río
Porcón y Río Rejo.
En 1990 se llevaron a cabo los primeros estudios de factibilidad para iniciar los
trabajos en una planta piloto para lixiviación en pilas.
Con el inicio de las operaciones en una zona llamada Carachugo, Yanacocha
produjo su primera barra de doré, el 7 de agosto de 1993.
Yanacocha fue constituida legalmente en 1992 y está conformada por los
siguientes accionistas:
1. Newmont Mining Corporation (51.35%) con sede en Denver, EEUU.
2. Cía. de Minas Buena ventura(43.65%), compañía peruana.
3. International Finance Corporation (IFC) (5%).
4.5. NORMAS, DATOS ESTADISTICOS Y MEDIO AMBIENTE
4.5.1. Código Internacional para el Manejo de Cianuro (19)
Se considera que el Código Internacional de Manejo del Cianuro (de aquí en
más «el Código»), así como otros documentos y fuentes de información a los
que se hace referencia en www.cyanidecode.org son fuentes fidedignas que
han sido preparadas de buena fe, a partir de la información que han tenido
razonablemente disponible los redactores. No obstante, no se garantiza la
precisión o exhaustividad de cualquiera de estos documentos o fuentes de
información. No se garantiza la aplicación del Código, los documentos
adicionales disponibles o los materiales a los que se hace referencia para
evitar riesgos, accidentes, incidentes, o lesiones a trabajadores y/o miembros
del público, en cualquier sitio específico donde se extraiga oro desde el
mineral, mediante el proceso de cianuración. El cumplimento del presente
Código no tiene por objeto, ni reemplaza, infringe o altera de modo alguno los
requerimientos de cualquier estatuto específico de jurisdicción nacional, del
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
estado o local, ley, regulación, ordenanza, o cualquier otro requerimiento
relacionado con las cuestiones incluidas en el presente. El cumplimento del
presente Código es totalmente voluntario y no está destinado ni pretende
crear, establecer o reconocer ningún tipo de obligación o derecho legalmente
ejecutable para los signatarios del presente, sus partidarios o cualquier otra
parte participante.
4.5.1.1. Alcance
El Código es una iniciativa voluntaria para la industria de la minería del
oro, así como para los productores y transportistas del cianuro utilizado
en la minería del oro. Su finalidad es complementar los requerimientos
reguladores existentes en la operación. El cumplimiento de las normas,
regulaciones y leyes correspondientes a la jurisdicción política es
necesario, por tanto, el presente Código no pretende infringir dichas
leyes.
El Código se centra exclusivamente en el manejo seguro del cianuro que
es producido, transportado y utilizado en la recuperación del oro, así
como en los residuos del tratamiento de cianuración y las soluciones de
lixiviación. El Código fue en un principio creado para operaciones de
minería del oro, y para tratar el tema de la producción, transporte,
almacenamiento y uso del cianuro, así como el desmantelamiento de
instalaciones de cianuro. El Código incluye también requerimientos
relacionados con el aseguramiento financiero, la 1prevención de
accidentes, la respuesta ante emergencias, la capacitación, la información
pública, la participación de interesados y los procedimientos de
verificación. Los productores y transportistas de cianuro están sujetos a
aquellas secciones del Código correspondientes, identificadas en sus
respectivos Protocolos de Verificación.
1
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
El código no se ocupa de todas las actividades de seguridad o medio
ambiente que puedan estar presentes en las operaciones de minería del
oro, tales como el diseño y construcción de diques de cola o el cierre a
largo plazo y la rehabilitación de las operaciones mineras.
El término «cianuro» se utiliza a lo largo de todo el Código para referirse
genéricamente al ión de cianuro, al cianuro de hidrógeno, así como a las
sales y compuestos de cianuro con una serie de metales en sólidos y
soluciones. Se debe tener en cuenta que los riesgos que entrañan las
diversas formas de cianuro dependen de la especie específica, así como
de su concentración.
En http://www.cyanidecode.org/cyanide_chemistry.php se puede
encontrar información relacionada con las diversas formas químicas de
cianuro.
4.5.1.2. Implementación del código
Teniendo en cuenta que el Código se aplica a operaciones mineras de
oro, el Código consta de dos componentes principales. En la parte de
«Principios», se detallan, a grandes rasgos, los compromisos que los
signatarios adquieren para manejar el cianuro de una manera
responsable. En la sección de «Normas de Procedimiento» se sigue cada
Principio, y se identifican metas y objetivos de desempeño que deben ser
cumplidos para acatar cada Principio. Los Principios y las Normas
correspondientes a la producción y transporte de cianuro están
consignados en los respectivos Protocolos de Verificación. Las
operaciones reciben una certificación de cumplimiento del Código, una
vez que una tercera parte independiente ha realizado una auditoría para
verificar que las operaciones cumplen con las Normas de Procedimiento,
las Procedimientos de Producción y Procedimientos de Transporte.
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
Para consultar la guía de implementación, visite el sitio:
http://www.cyanidecode.org/become_implementation.php. Página 2 de 12
Enero de 2011
Los programas y procedimientos identificados en los Principios del Código
y en las Normas de Procedimiento, así como en los Protocolos de
Verificación de Producción y Transporte de Cianuro para el manejo de
cianuro se pueden crear independientemente de otros programas, o
pueden ser integrados a los programas generales de gestión de
seguridad, salud y medio ambiente del lugar de trabajo. Teniendo en
cuenta que las operaciones mineras, por lo general, no cuentan con un
control directo de todas las fases de producción, transporte o
manipulación del cianuro, las minas de oro — que están siendo
sometidas a Auditorías de Verificación para obtener la certificación en
virtud del Código— deberán exigir que las demás entidades que
participan en estas actividades se comprometan y demuestren aceptar
los Principios del Código y cumplir las Normas de Procedimiento para
estas actividades.
El presente Código, la guía de implementación, la guía de operarios de
minas, así como otra documentación o fuente de información a la que se
refiera en www.cyanidecode.org serán consideradas fuentes fidedignas
preparadas de buena fe a partir de la información razonablemente a
disposición de los redactores. No obstante, no se garantiza la precisión o
exhaustividad de cualquiera de estos documentos o fuentes de
información. La guía de implementación, la guía de operarios de la mina
así como los documentos y las referencias adicionales no han sido
diseñados para formar parte del Código. No se garantiza la aplicación del
Código, los documentos adicionales disponibles o los materiales a los que
se hace referencia para evitar riesgos, accidentes, incidentes, o lesiones a
trabajadores y/o miembros del público, en cualquier sitio específico
donde se extraiga oro desde el mineral, mediante el proceso de
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
cianuración. El cumplimento del presente Código no tiene por objeto, ni
reemplaza, infringe o altera de modo alguno los requerimientos de
cualquier estatuto específico de jurisdicción nacional, del estado o local,
ley, regulación, ordenanza, o cualquier otro requerimiento relacionado
con las cuestiones incluidas en el presente. El cumplimento del presente
Código es totalmente voluntario y no está destinado ni pretende crear,
establecer o reconocer ningún tipo de obligación o derecho legalmente
ejecutable para los signatarios del presente, sus partidarios o cualquier
otra parte participante.
4.5.1.3. Principios y normas de procedimiento
4.5.1.3.1. Producción
Fomentar la manufacturación responsable del cianuro, mediante la
compra del producto a fabricantes que operen de manera segura y
con respeto al medio ambiente.
Normas de Procedimiento
1. Comprar cianuro de aquellos fabricantes que utilicen las
prácticas y los procedimientos apropiados para limitar la
exposición de sus trabajadores al cianuro y para prevenir
escapes de cianuro al medio ambiente.
4.5.1.3.2. Transporte
Proteger a las comunidades y al medio ambiente durante el
transporte de cianuro. Página 3 de 12 Enero de 2011
Normas de Procedimiento
1. Establecer líneas claras de responsabilidad en cuestiones de
seguridad, protección, prevención de escapes, capacitación y
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
respuestas de emergencia, mediante acuerdos escritos
establecidos con fabricantes, distribuidores y transportistas.
2. Exigir que los transportistas de cianuro implementen planes y
adopten aptitudes de respuesta ante emergencia adecuados, y
que tomen las medidas pertinentes para el manejo del cianuro.
4.5.1.3.3. Manipulación y almacenamiento
Proteger a los trabajadores y al medio ambiente durante la
manipulación y el almacenamiento del cianuro.
Normas de Procedimiento
1. Diseñar y construir instalaciones para la descarga, el
almacenamiento y mezclado que estén en consonancia con
prácticas de ingeniería sólidas y aceptadas, así como con los
controles de calidad y los procedimientos necesarios para
garantizar la calidad, evitar derrames y proporcionar medios de
contención de derrames.
2. Operar las instalaciones de descarga, almacenamiento y
mezclado utilizando inspecciones, mantenimiento preventivo y
planes de contingencia para prevenir o contener escapes y para
controlar y responder a la exposición de los trabajadores.
4.5.1.3.4. Operaciones
Manejar adecuadamente las soluciones del proceso de cianuración
y los flujos de desecho, para proteger a la salud humana y al medio
ambiente.
Normas de Procedimiento
1. Implementar sistemas de gestión y operación diseñados para
proteger a la salud humana y al medio ambiente, lo que incluye
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
planificación de contingencia, inspecciones y procedimientos de
mantenimiento preventivo.
2. Introducir sistema operativos y de gestión para minimizar el uso
de cianuro, y así limitar la concentración de cianuro en los
relaves de tratamiento.
3. Implementar un programa integral de gestión del agua para
evitar escapes accidentales.
4. Implementar medidas para proteger las aves, otro tipo de vida
silvestre y ganado contra los efectos adversos de las soluciones
del proceso de cianuración.
5. Implementar medidas para proteger los peces y la vida silvestre
contra el vertido directo e indirecto de soluciones del proceso de
cianuración al agua superficial. Página 4 de 12 Enero de 2011
6. Implementar medidas diseñadas para manejar la filtración de las
instalaciones de cianuro y así proteger los usos beneficiosos del
agua subterránea.
7. Proporcionar medidas de prevención y contención de derrames
para tanques y tuberías del proceso.
8. Implementar procedimientos de control o de garantía de la
calidad para confirmar que las instalaciones de cianuro están
construidas según normas y especificaciones de ingeniería
aceptadas.
9. Implementar programas de monitoreo para evaluar los efectos
del uso de cianuro en la vida silvestre y en la calidad de las aguas
superficiales y subterráneas.
4.5.1.3.5. Desmantelamiento
Proteger a las comunidades y al medio ambiente del cianuro,
mediante el diseño y la implementación de planes de
desmantelamiento de las instalaciones de cianuro.
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
Normas de Procedimiento
1. Planificar e implementar procedimientos para el
desmantelamiento eficaz de las instalaciones de cianuro, con el
fin de proteger la salud humana, la vida silvestre y el ganado.
2. Establecer un mecanismo de aseguramiento que garantice la
financiación completa de las actividades de desmantelamiento
relacionadas con cianuro.
4.5.1.3.6. Seguridad de los trabajadores
Proteger a la salud de los trabajadores y su seguridad de la
exposición por cianuro.
Normas de Procedimiento
1. Identificar escenarios posibles de exposición al cianuro y tomar
las medidas necesarias para eliminar, reducir y controlar dichos
escenarios.
2. Operar y monitorear las instalaciones de cianuro, con el fin de
proteger la salud y la seguridad de los trabajadores y evaluar
periódicamente la efectividad de las medidas de salud y
seguridad.
3. Diseñar e implementar planes y procedimientos de respuesta
ante emergencias para responder ante la exposición de los
trabajadores al cianuro.
4.5.1.3.7. Respuesta ante emergencias
Proteger a las comunidades y al medio ambiente mediante el
diseño de estrategias y capacidades de respuesta ante
emergencias. Página 5 de 12 Enero de 2011
Normas de Procedimiento
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
1. Preparar planes detallados de respuesta ante emergencias para
casos de escapes potenciales de cianuro.
2. Hacer participar en el proceso de planificación al personal del
lugar de trabajo y a los demás interesados.
3. Designar personal apropiado y comprometer los equipos y
recursos para la respuesta ante emergencias.
4. Diseñar procedimientos para la elaboración de informes y
notificaciones internas y externas sobre emergencias.
5. Incorporar, a los planes de respuesta, elementos de monitoreo y
medidas de saneamiento que contemplen los peligros
adicionales relacionados con la utilización de químicos en
tratamientos de cianuración.
6. Evaluar periódicamente los procedimientos y capacidades de
respuesta, y proceder a corregirlos cuando sea necesario.
4.5.1.3.8. Capacitación
Capacitar a los trabajadores y al personal de respuesta ante
emergencias para que manejen el cianuro de un modo seguro y
respetuoso del medio ambiente.
Normas de Procedimiento
1. Capacitar a los trabajadores para que comprendan los peligros
asociados al uso del cianuro.
2. Capacitar al personal correspondiente para operar las
instalaciones según sistemas y procedimientos que protejan la
salud humana, las comunidades y el medio ambiente.
3. Capacitar a los trabajadores y personal correspondiente para
responder ante la exposición de los trabajadores o ante el
escape de cianuro al medio ambiente.
4.5.1.3.9. Diálogo
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
Participar en tareas de divulgación y consultas públicas.
Normas de Procedimiento
1. Proporcionar a los interesados la oportunidad de comunicar
temas de su inquietud.
2. Establecer un diálogo para describir los procedimientos de
manejo del cianuro y abordar responsablemente las inquietudes
identificadas. Página 6 de 12 Enero de 2011
3. Poner a disposición de los interesados la información apropiada
relacionada con cuestiones operativas y medioambientales del
cianuro. Página 7 de 12 Enero de 2011
4.5.2. Gestión del código (19)
4.5.2.1. Administración
La organización International Cyanide Management Institute (Instituto
Internacional para el Manejo del Cianuro) (“El Instituto”) es una
organización sin fines de lucro creada para administrar el Código
mediante un Directorio de diversos interesados, constituido por
representantes de la industria de la minería de oro y por participantes de
otros grupos de interés. Para mayor información sobre el Instituto,
acceda a http://www.cyanidecode.org/whoicmi.php.
Las principales responsabilidades del Instituto son:
Promover la adopción y cumplimiento del Código, y monitorear su
efectividad e implementación dentro de la industria mundial de la
minería del oro.
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
Desarrollar fuentes de financiación y de apoyo para las actividades del
Instituto.
Trabajar con los gobiernos, ONG´s, intereses financieros, así como con
otros organismos para fomentar la adopción y apoyo generalizado del
Código.
Identificar problemas o deficiencias técnicas o administrativas que
puedan existir con la implementación del Código, y
Determinar cuándo y cómo se deberá revisar y actualizar el Código.
4.5.2.2. Signatarios del Código
Las empresas mineras que extraen oro, ya sea en una o varias
operaciones, y los productores y transportistas del cianuro utilizado en la
minería del oro pueden ser signatarios del Código. Se requiere la firma
del propietario o representante corporativo de la empresa que opera. Al
ser signatario, cada empresa se compromete a cumplir los Principios del
Código y a implementar sus Normas de Procedimiento. En el caso de
productores y transportistas, los Principios y Procedimientos estarán
identificados en sus respectivos Protocolos de Verificación. Las
operaciones de los signatarios del Código serán auditadas con el fin de
comprobar que la operación cumple con las disposiciones del Código.
Cuando una empresa minera que extrae oro se convierte en signatario,
debe especificar cuál de sus operaciones desea que sea certificada. Sólo
se podrán certificar aquellas instalaciones de producción y transporte de
cianuro, que estén relacionadas con el uso de cianuro en minería del oro.
Si una empresa no audita sus operaciones dentro de los 3 años de la
firma del Código, perderá su estatus de signatario.
4.5.2.3. Verificación y Certificación del Código
Las auditorías se llevan a cabo cada tres años y están a cargo de
profesionales terceros e independientes que cumplen con los criterios
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
para auditores del Instituto. El día en que el Instituto realiza la acción
formal de certificación sobre la base de los resultados del auditor, la
auditoría se considera completa, y comienza el período de tres años tras
el cual debe realizarse la siguiente auditoría. Los auditores evalúan la
operación para determinar si el manejo del cianuro que allí se realiza
cumple con los Principios y Normas de Procedimiento del Código, o los
Procedimientos de Producción o de Transporte para este tipo de
operaciones. El Protocolo de Verificación del Código contiene los criterios
para todas las auditorías. Las operaciones deberán Página 8 de 12 Enero
de 2011 poner a disposición de los auditores toda la información
relevante, incluso los resultados completos de su Auditoría más reciente
para la Verificación del Código, para poder ser considerados candidatos a
la certificación.
Durante una auditoría de verificación inicial, se evaluará el cumplimiento
de la operación en el momento de la auditoría. En las auditorías
subsiguientes de re-verificación se evaluará también el cumplimento
durante el período comprendido entre la auditoría actual y la precedente.
Una vez que se complete la auditoría, el auditor debe revisar los
resultados junto con personal de la operación, a fin de asegurar que la
auditoría sea, en cuanto a los hechos, precisa y se introduzcan los
cambios necesarios. El auditor debe presentar a los signatarios, a la
operación y al Instituto un “Informe Detallado de Conclusiones de la
Auditoría” en el que hará referencia a los criterios del Protocolo de
Verificación y un "Informe Recapitulativo de la Auditoría" que incluya la
conclusión de si la operación cumple con el Código. Se certificará que la
operación cumple con el Código si el auditor llega a la conclusión de que
la operación cumple, por completo, con todos los Principios y Normas de
Procedimiento, o con sus Principios y Procedimiento para la producción y
transporte de cianuro. El "Informe Detallado de Conclusiones de la
Auditoría" será de propiedad confidencial de la operación y no será
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
revelado por el Instituto por ningún medio sin el consentimiento expreso
y por escrito del signatario y de la operación auditada. El Informe
Recapitulativo de la Auditoría estará a disposición del público en el sitio
Internet del Código. La operación podrá presentar al Instituto
comentarios relacionados con el Informe Recapitulativo de la Auditoría,
los cuales serán colocados a lo largo del Informe Recapitulativo de la
Auditoría en la página Internet del Instituto.
Las operaciones que cumplan sustancialmente con el Código serán
certificadas condicionalmente, lo que estará sujeto a la implementación
exitosa del Plan de Acción Correctiva. El cumplimiento sustancial supone
que la operación ha hecho un esfuerzo de buena fe para cumplir con el
Código y que las deficiencias identificadas por el auditor pueden ser
corregidas fácilmente y que no representan un riesgo inmediato o
sustancial para la salud de los trabajadores, la comunidad o el medio
ambiente. Las operaciones que cumplan sustancialmente con las Normas
de Procedimiento, los Procedimientos de Producción y los
Procedimientos de Transporte deben diseñar e implementar un Plan de
Acción Correctiva para corregir las deficiencias identificadas por la
auditoría de verificación. La operación podrá solicitar que el auditor
revise el Plan de Acción Correctiva o colabore con su diseño, para así
llegar a un acuerdo de que la implementación de dicho plan permitirá el
cumplimiento completo por parte la operación. El Plan de Acción
Correctiva debe incluir un período de tiempo convenido de mutuo
acuerdo con el auditor, pero en ningún caso podrá superar el año, para
lograr que la operación alcance el cumplimiento completo del Código. El
auditor debe presentar el Plan de Acción Correctiva al Instituto, junto con
el Informe de Resultados de la Auditoría y el Informe Recapitalutivo de la
Auditoría.
La operación debe proporcionar prueba al auditor que demuestre que ha
implementado el Plan de Acción Correctiva, según lo especificado y
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
dentro de los plazos convenidos. En algunos casos, puede ser necesario
que el auditor reevalúe la operación para confirmar que el Plan de Acción
Correctiva ha sido implementado. Una vez que el auditor reciba la
documentación que demuestre que el Plan de Acción Correctiva ha sido
implementado, éste proporcionará una copia de dicha Página 9 de 12
Enero de 2011 documentación al Instituto, junto con una declaración en
la que se verifique que la operación cumple por completo con el Código.
Toda operación certificada con el galardón de cumplimiento del Código
será identificada en el sitio Internet del Código
http://www.cyanidecode.org/signatorycompanies.php. En los casos de
operaciones certificadas se incorporará el Informe Recapitulativo de la
Auditoría, mientras que en los casos de certificaciones condicionales se
incluirá el Informe Recapitulativo de la Auditoría junto con el Plan de
Acción Correctiva. No se podrá certificar una operación si el auditor llega
a la conclusión de que no se cumple ni total ni sustancialmente
cualquiera de las Normas de Procedimiento (o Procedimientos de
Producción o de Transporte). Si, tras la auditoría de verificación inicial,
una operación no recibe su certificación, podrá ser verificada y certificada
una vez que haya logrado que sus programas y procedimientos de gestión
cumplan con el Código. Durante este proceso, la empresa matriz
continuará siendo signataria.
Si una operación de minería del oro, de un centro de producción de
cinauro, o de transporte de cianuro, aún no está activa pero está lo
suficientemente avanzada en sus fases de planificación y diseño, dicha
operación podrá solicitar una certificación condicional pre-operacional
(pre-operational conditional certification), basada en el examen del
auditor de los planes del lugar de trabajo y de los procedimientos
operativos propuestos. Se requerirá una auditoría in situ de una
operación de minería del oro en el curso del año posterior a la primera
recepción de cianuro en el lugar de trabajo, que confirme que la
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
operación ha sido elaborada y está siendo operada de conformidad con
las disposiciones del Código. Se requiere que las auditorías in situ de los
centros de producción de cianuro y de las operaciones de transporte de
cianuro tengan lugar en el curso de los seis meses tras el inicio de la
producción de cianuro o de la gestión de cianuro. Estas operaciones
deben informar al ICMI en los 90 días siguientes a la fecha de la primera
recepción de cianuro en una operación minera de oro o del inicio de
producción de cianuro o de actividades de gestión en una operación de
cianuro de transporte del mismo.
Las operaciones mineras que hayan sido designadas para certificación
antes de que pasen a estar activas, pero que no soliciten certificación pre-
operacional, deben ser auditadas para determinar su cumplimiento con
el Código dentro de un plazo de un año a partir de su primera recepción
de cianuro, y deben también comunicar al ICMI dentro de un plazo de 90
días desde la fecha de su primera recepción de cianuro.
No se podrá certificar a una operación de minería del oro o una
instalación de cianuro individual de una operación si ya se han
desmantelado las instalaciones de cianuro. Tampoco se podrá certificar a
un productor o transportista si ya no produce o transporta cianuro para
su uso en la industria de la minería del oro.
4.5.2.4. Preservación de la Certificación
Para preservar la certificación, cada operación deberá cumplir con la
totalidad de las siguientes condiciones. Página 10 de 12 Enero de 2011
El auditor ha llegado a la conclusión de que o bien cumple por
completo con el Código o lo cumple sustancialmente.
Aquellas operaciones que lo cumplen sustancialmente han presentado
un Plan de Acción Correctiva para corregir las deficiencias y han
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
demostrado que lo han implementado por completo dentro de los
plazos establecidos.
No existe prueba verificada de que la operación no cumpla con el
Código.
La operación ha estado sujeta a la auditoría de verificación dentro de
los tres años.
La operación ha estado sujeta a una auditoría de verificación dentro
de los dos años de haber cambiado de propietario, lo que se define
como un cambio del interés que controla el funcionamiento de la
empresa.
4.5.2.5. Criterios para Auditores y Procesos de Revisión
El Instituto ha creado una serie de criterios específicos para seleccionar
auditores a cargo de la Verificación del Código e implementará
procedimientos para la revisión de las credenciales de los auditores. Los
criterios exigidos a los auditores contemplan niveles necesarios de
experiencia en operaciones con cianuración (o instalaciones para la
producción de químicos o transporte de sustancias peligrosas, según
corresponda) y en la realización de auditorías medioambientales, de
salud o seguridad, membresía en asociaciones profesionales para la auto-
regulación de auditoría profesionales y no presencia de conflicto de
intereses con la/s operación/es por auditar.
4.5.2.6. Resolución de disputas
El Instituto ha diseñado e implementado procedimientos justos y
equitativos para la resolución de disputas relacionadas con las
credenciales de auditor y la certificación y/o eliminación de certificación
de ciertas operaciones. Los procedimientos proporcionan procesos
correspondientes a todas las partes que puedan estar afectadas por estas
decisiones.
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4.5.2.7. Disponibilidad de la Información
El Código y la información relacionada, así como la documentación de
gestión del código están disponibles vía Internet en
www.cyanidecode.org. El sitio Internet pretende promover el
entendimiento de las cuestiones relacionadas con el manejo del cianuro y
proporcionar un foro para establecer una mayor comunicación dentro y
entre los diversos grupos interesados en estos temas. El sitio Internet es
el depositario de la información sobre certificación y verificación del
Código.
4.5.3. Institucionalidad de la minería peruana (20)
4.5.3.1. Legislación vinculada a la minería
El desarrollo de la minería, al ser una actividad muy intensiva en capital y
requerir altos montos de inversión, depende en buena medida del marco
legal al cual está sujeta. Esto es aún más importante cuando los países
compiten por atraer a las grandes empresas extranjeras para que
exploten sus recursos minerales. La legislación minera en Perú ha variado
grandemente desde 1950. En ese año se promulgó un Código de Minería
muy favorable al capital extranjero. El objetivo del gobierno era atraer
inversiones para desarrollar grandes yacimientos que hasta el momento
no habían sido explotados. Los resultados fueron bastante satisfactorios;
se pusieron en marcha los proyectos a tajo abierto de Toquepala y
Cobriza, en cobre, y Marcona, en hierro. Sin embargo, la inversión minera
se paralizó y durante toda la década del 60 no se desarrollaron otros
yacimientos importantes. El gobierno militar de 1968 marcó un cambio
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drástico; un nuevo modelo económico, basado en la sustitución de
importaciones y la actividad empresarial del Estado trajo consigo un
cambio en la legislación minera. La Ley General de Minería de 1971 (D.L.
18880) puso fin a los incentivos al capital extranjero y promovió la
participación del Estado en la explotación, refinación y comercialización
de minerales. Después de la promulgación de la ley, se dan una serie de
expropiaciones y nacionalizaciones. En el periodo que va desde 1971
hasta los años 80 no se registran inversiones privadas en minería, siendo
las inversiones del Estado las más importantes, como la puesta en marcha
de Cerro Verde y de la Refinería de Ilo. En el comienzo, el gobierno de
Fujimori implantó severo plan de estabilización económica para corregir
los desequilibrios macroeconómicos. Posteriormente, se dictaron una
serie de medidas conducentes a promocionar la liberalización de
mercados y a promover la actividad privada. En 1991, se aprobó el
Decreto Legislativo de Promoción de Inversiones en el Sector Minero (D.L.
708) que declara de interés general la promoción de inversiones en el
sector y se otorgan, entre otros beneficios: estabilidad administrativa,
tributaria y cambiaria; deducción tributaria de las inversiones en
infraestructura pública y en el bienestar social de los empleados; libertad
de envío al exterior de utilidades y libre disponibilidad de moneda
extranjera; libre comercialización interna y externa; y no discriminación
con respecto a otros sectores de la economía. Asimismo, permitió los
acuerdos de joint-venture; otorgó estabilidad tributaria para empresas
medianas y pequeñas; estableció el pago de US$ 2,00 por hectárea, como
derecho de vigencia de las concesiones mineras. Este decreto también
introdujo tres instrumentos para limitar la contaminación ambiental:
estudios de impacto ambiental (EIA), para las nuevas operaciones,
programas de adecuación y manejo ambiental (PAMA), para las
operaciones en funcionamiento, y las auditorías externas. Debido a los
grandes cambios que introdujo este decreto legislativo en la Ley
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Generalde Minería de 1981, en 1992 se promulgó el Texto Unico
Ordenado de la Ley General de Minería (TUO).
4.5.3.1.1. Leyes marco que también afectan al sector minero
Paralelamente a los cambios en la legislación minera, se produjeron
cambios en la normativa general, con el fin de modernizar las
actividades productivas, así como facilitar y atraer la inversión
privada dentro del país.
En septiembre de 1990, se promulgó el Código de Medio Ambiente
(D.L. 613), el primer intento por instituir un sistema legal e
institucional que promueva la preservación del medio ambiente.
Este código dedica una sección a los recursos mineros y establece
mecanismos de fijación y control de estándares, pautas y plazos
para las diferentes actividades mineras. Posteriormente, el D.L. 757
redujo algunos estándares, por considerarlos excesivos y no
concordantes con la realidad peruana, porque implicaban un
aumento de los costos.
En enero de 1991, se promulgó el Decreto Legislativo 662, que
promueve y garantiza la inversión extranjera en todos los sectores
económicos. Este D.L. estableció la no discriminación entre
inversionistas nacionales y extranjeros y eliminó las limitaciones al
derecho de propiedad de los inversionistas extranjeros, excepto las
establecidas por la Constitución. Asimismo, estableció estabilidad
tributaria, en el régimen para contratar mano de obra y regímenes
especiales de admisión temporal, zonas francas, etc. A fines de
1991 se promulgó la Ley Marco para el Crecimiento de la Inversión
Privada (D.L. 757), que garantizaba la libre iniciativa y las
inversiones privadas. El D.L. 757 estableció que los precios debían
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ser fijados por la oferta y la demanda, excepto las tarifas de
servicios públicos, y anuló todas las reservas de explotación del
Estado, salvo las reservas naturales. Este decreto eliminó la
centralización en la reglamentación de las normas ambientales y
dejó la regulación y fiscalización de los estudios de impacto
ambiental a los ministerios.
En 1996 se promulgó el Decreto Legislativo Nº. 818, que dio
incentivos a la inversión en recursos naturales a través de mega
proyectos. El D.L. 818 eximió del pago del Impuesto Mínimo a la
Renta hasta un año después de iniciada la explotación comercial; la
recuperación anticipada del Impuesto General a las Ventas en
bienes de capital, bienes intermedios nuevos, servicios y contratos
de construcción; y el fraccionamiento arancelario de bienes de
capital, maquinaria y equipos nuevos, y de bienes usados bajo el
Régimen de Internamiento Temporal. Estas medidas ayudan a
reducir los costos de los grandes proyectos de inversión alterando
favorablemente la recuperación de la inversión y los niveles de
rentabilidad.
Una modificación del artículo 7 de la Ley de Tierras estableció, en
1995, un proceso de servidumbre en el caso de conflicto entre el
propietario de la tierra y los inversionistas mineros. Mediante esta
enmienda, el propietario agrícola será indemnizado en efectivo por
el titular minero, indemnización fijada por peritos de la Dirección
General de Minería. El reglamento de este artículo dio preferencia
al titular de la concesión minera sobre el uso de la tierra. En caso de
que el titular de la tierra no quiera participar de este proceso de
servidumbre, solo se tiene que depositar el pago de la servidumbre
en una cuenta del Banco de la Nación. En la práctica, las
comunidades campesinas rechazan la servidumbre, porque sienten
violados sus derechos. De procederse con el proceso de
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servidumbre, los titulares de la concesión tienen los derechos
legales para iniciar la actividad minera, pero a costa de un conflicto
con la comunidad, que en general tiende a ampliarse a otros
actores sociales. El Estado se mantiene al margen de tales
conflictos, por lo que empresas y comunidades se ven enfrentadas
sin que haya un mediador. Esto generalmente termina en acciones
violentas, que van desde manifestaciones y cierre de caminos hasta
el ataque a las instalaciones mineras. Por esta razón, los titulares
mineros no hacen uso de la Ley de Servidumbre.
4.5.3.1.2. Ley de distribución de rentas mineras
En 1997 se decreta la distribución del Canon Minero (D. S. 041 97).
Se establece que el Impuesto a la Renta recaudado de los titulares
de actividades mineras se distribuirá de la siguiente manera: (a)
40% para las municipalidades provinciales y distritales de los
departamentos comprendidos dentro de la región o regiones en
donde se ubican las concesiones mineras o unidades
administrativas en explotación; y (b) 60% para las municipalidades
provinciales y distritales del departamento o departamentos en
donde se ubican las concesiones mineras o unidades
administrativas en explotación. En julio de 2001, se promulgó una
nueva Ley de Canon, que aumentó la base del canon a 50% de los
ingresos y rentas de los titulares mineros por el aprovechamiento
de los recursos minerales. Asimismo, se modificó la distribución del
canon: (a) 20% del total recaudado es para las municipalidades de
la provincia en donde se encuentra localizado el recurso natural; (b)
60% para las municipalidades provinciales y distritales del
departamento en donde se encuentra localizado el recurso; y (c)
20% para los gobiernos regionales en cuyo territorio se encuentra el
recurso natural. Esta nueva ley del Canon aún no ha sido
reglamentada, pero uno de los principales escollos que deberá
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superar es la negativa del Ejecutivo a considerar otros impuestos
aparte del impuesto a la renta en el cálculo del canon. Por un lado,
las municipalidades y las empresas mineras están intentando incluir
algunos tributos adicionales, para asegurar que siempre haya un
monto a ser distribuido entre las municipalidades. Por otro, el
Ejecutivo trata de limitarse al impuesto a la renta, ya que la presión
fiscal que generaría incluir otros impuestos sería muy grande. Otro
punto de controversia es la definición del área de influencia de los
proyectos. El criterio es imprescindible para definir qué
municipalidades serán beneficiarias. Finalmente, también deben
definirse los criterios de distribución del Canon, que en la ley
aparecen como a ser definidos discrecionalmente por el Ministerio
de Economía y Finanzas. Al respecto, hay algunas resistencias
porque, con la ley anterior, el Ministerio no hizo públicos sus
criterios de distribución y llamaron la atención hechos como, por
ejemplo, que dos departamentos no mineros recibieron más
recursos que tres departamentos en donde se ubican tres grandes
operaciones mineras.
Asimismo, el TUO de 1992 estableció que los recursos recaudados
por los pagos del Derecho de Vigencia de las concesiones se
distribuirán de la siguiente manera:
40% para los gobiernos locales en donde se encuentra localizada
la concesión o petitorio.
35% para las municipalidades distritales del departamento.
10% para el Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico
(INGEMMET).
5% para mantener y desarrollar el Sistema de Información
Minero-Metalúrgico del Ministerio de Energía y Minas.
10% para el Instituto Nacional de Concesiones y Catastro Minero
y el Sistema de Distribución del Derecho de Vigencia.
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4.5.3.2. Marco institucional
4.5.3.2.1. Ministerio de Energía y Minas
El Ministerio de Energía y Minas es el ente rector del sector. Está
compuesto por el Consejo de Minería, la Dirección General de
Minería, la Dirección de Asuntos Ambientales, la Dirección de
Fiscalización Minera, las Direcciones Regionales de Minería y el
Instituto Nacional de Concesiones y Catastro Minero. Las funciones
del Consejo de Minería son, entre otras, uniformizar la
jurisprudencia administrativa del sector; proponer disposiciones
legales y administrativas para el perfeccionamiento y mejor
aplicación de la legislación minera y resolver sobre daños y
perjuicios reclamados por vía administrativa. La Dirección General
de Minería norma, fiscaliza y promueve las actividades mineras
cautelando el uso racional de los recursos mineros en armonía con
el medio ambiente. La Dirección de Asuntos Ambientales propone
la política, las normas técnicas y legales relacionadas con la
conservación y protección del medio ambiente en el sector, norma
la evaluación de los impactos ambientales, promueve el uso
racional de los recursos naturales y aprueba los EIA y PAMA. La
Dirección de Fiscalización Minera opina y dictamina sobre los
contratos de estabilidad jurídica, sobre el incumplimiento de los
titulares de derechos mineros, sobre los programas de vivienda,
salud, bienestar y seguridad minera y califica a los titulares mineros
en los estratos de producción pertinentes. El Instituto Nacional de
Concesiones y Catastro Minero otorga títulos de concesiones
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mineras. El catastro ha sido modernizado y computarizado
facilitando así la identificación de concesiones e impidiendo
superposiciones entre ellas. La Ley de Catastro Minero Nacional Nº.
26625, dictada en mayo de 1996, crea dentro del Registro Público
de Minería la Oficina del Catastro Público Nacional. Se establece un
sistema de cuadrículas sobre la base de coordenadas Universal
Transversal Mercator (UTM) para delimitar las concesiones
mineras. El Registro Público de Minería mantiene la documentación
del catastro y extiende copias de las concesiones a los interesados.
El Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico (INGEMMET) se
encarga de compilar, elaborar y difundir la información geológica y
minera nacional. Recientemente, culminó la Carta Geológica
Nacional, hecha en una escala de 1: 1:000.000, con la descripción
geológica de cada uno de los cuadrángulos del mapa. El INGEMMET
también provee servicios de laboratorio, rayos X y de imágenes
satelitales, así como es depositario de una serie de publicaciones y
bibliografía técnica.
4.5.4. Visión ambiental de la minería peruana (20)
El punto de partida del análisis es el impacto de las políticas de ajuste
estructural y los nuevos estándares internacionales. Ambos factores han
inducido a que el sector público minero adopte un conjunto de normas
ambientales que han colocado al sector como uno de los líderes en la gestión
pública ambiental en Perú. En los años 90, la estabilización económica del país
y la recuperación de la industria minera en el ámbito internacional, junto con
una legislación favorable para la inversión extranjera, dieron como resultado
el aumento de inversión en el sector5. Se privatizaron las empresas estatales,
se desarrollaron nuevos proyectos mineros y se expandieron operaciones
existentes. Asimismo, se produjo una ola de exploraciones que se espera
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mantenga el ritmo de inversión en el sector en los próximos años. Luego de
más de una década de obsolescencia tecnológica, la mayoría de las empresas
mineras está adoptando las más modernas tecnologías disponibles en el
mercado. Según Aste (1997), entre las principales consecuencias de la
incorporación de nuevas tecnologías a los procesos mineros en Perú se
encuentran: el aumento de la intensidad del capital, reflejado en el aumento
de la inversión por puesto de trabajo; la reducción del empleo y el aumento
de la capacidad de producción. Para Aste, las nuevas empresas mineras
concentran su atención en el aumento del esfuerzo productivo, la intensidad
de explotación de la fuerza de trabajo, y en la extensión de la jornada más allá
de las ocho horas, lo que es posible gracias a un marco legal más flexible. De
esta manera, la gran cantidad de potenciales inversiones mineras en Perú6,
junto con las nuevas formas de producción, intensivas en capital y de mayor
escala; y la legislación laboral y minera vigente, estarían creando un nuevo
escenario.
4.5.4.1. Ambiente y minería en Perú
La Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales (ONERN) realizó
el primer intento de diagnosticar la situación ambiental de Perú en 1986,
con la publicación del “Perfil Ambiental de Perú” y, en 1991, estableció
que las actividades mineras son un importante factor de la degradación
del suelo, el aire y el agua. Se definieron 16 zonas ambientales críticas,
ocho de las cuales tenían actividades mineras como el principal factor
degradante y dos (Cerro de Pasco-La Oroya y Tambo-Ilo-Locumba) tenían
actividades mineras y metalúrgicas como las únicas causantes de
contaminación ambiental, incluidas en los PAMA de La Oroya y la
Fundición de Ilo.
4.5.4.1.1. Normas e instituciones para la gestión ambiental
Antes de las reformas de los 90, la carencia de un marco legal
adecuado trajo como consecuencia que algunas empresas mineras
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generen efluentes contaminantes en cantidades que provocaron el
deterioro de diversos ecosistemas. Abundan ejemplos en la sierra
central, desde la contaminación del Lago Junín hasta la degradación
de las tierras de ganadería altoandina, en las inmediaciones de la
refinería de La Oroya. Si bien antes de la década de 1990 existían
normas ambientales, no se proponían acciones específicas para
mitigar impactos y/o adecuar los procesos tecnológicos. Asimismo,
no existían entidades encargadas de la fiscalización. En términos
generales, existía un ambiente de indefinición respecto a las
acciones concretas y los responsables de garantizar niveles
aceptables de protección ambiental.
A inicios de la década pasada aumenta la preocupación por la
protección ambiental. El Código del Medio Ambiente de 1990 fijó
los lineamientos de la política ambiental nacional, aunque fue
posteriormente modificado a través de una serie de leyes de
promoción de la inversión privada, que eliminaron lo que
consideraron como una excesiva severidad en el Código (Pascó –
Font, 1994). La nueva legislación ambiental sectorial introdujo
nuevos cambios, como la definición de montos mínimos de
inversión en los programas de adecuación (1% de las ventas totales)
y la introducción de los tres instrumentos claves de la gestión
pública ambiental sectorial: el Plan de Adecuación y Manejo
Ambiental (PAMA) para las operaciones en marcha, el Estudio de
Impacto Ambiental (EIA) para las nuevas inversiones y las Auditorías
Ambientales para fiscalizar el cumplimiento de los primeros. Estos
instrumentos son ejecutados por empresas privadas supervisadas
por la Dirección General de Asuntos Ambientales (DGAA) del
Ministerio, creada en 1992. Tal como se señaló entonces, se estaba
privatizando la fiscalización ambiental.7
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
A la creación de la DGAA, dependiente del Ministerio de Energía y
Minas, encargada de los aspectos ambientales del sector minero-
energético, le siguió la aprobación, el año siguiente, del Reglamento
de Protección Ambiental para Actividades Mineras, el cual
estableció los lineamientos de la política ambiental para el sector
minero, los instrumentos para lograrla y la responsabilidad legal de
los agentes involucrados en la generación de contaminantes. De
modo similar, se crearon dispositivos legales específicos para
regular la política ambiental de las actividades de exploración,
nuevos proyectos y proyectos en funcionamiento.
En última instancia, la política ambiental establecida a mediados de
los 90 buscaba definir las acciones de previsión y control que
debían realizarse para armonizar las actividades minero -
metalúrgicas con la protección del medio ambiente, así como
fomentar el uso de nuevas técnicas y procesos al respecto. Sin
embargo, no se promovió el uso de instrumentos económicos (de
mercado) para lograr sus objetivos, optando por instrumentos de
regulación directa (command and control) como los EIA, los PAMA y
las Auditorías Ambientales. Los EIA son estudios requeridos a los
proyectos nuevos o ampliaciones mayores al 50% para la
realización de actividades en concesiones mineras, de beneficio, de
labor general y de transporte minero. Los EIA deben evaluar el
impacto resultante de la realización del proyecto en las condiciones
físicas, biológicas, socios económicos y culturales del medio.
Asimismo, debe incluirse un plan de cierre de operaciones, para
evitar posteriores efectos adversos en el medio ambiente. En el
caso de unidades ya en operación, se les exige la realización del
PAMA para mitigar los efectos de sus actividades sobre el ambiente
y adecuar sus emisiones a lo permitido por ley. Estos programas son
realizados por las empresas involucradas y aprobados por la DGAA.
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
Como complemento de estos instrumentos, la autoridad
competente exige la presentación de declaraciones juradas
ambientales, refrendadas por un auditor ambiental certificado,
sobre las operaciones de su empresa que afecten al medio
ambiente, así como del seguimiento de sus planes ambientales. De
este modo, es obligatorio que las empresas mantengan programas
de control y evaluación de las actividades consignadas dentro de
sus EIA o PAMA. De manera complementaria a estos instrumentos,
el Ministerio ha realizado hasta17 Evaluaciones Ambientales
Territoriales (EVAT) en cuencas con fuerte presencia de actividades
mineras en el país. Finalmente, un paso importante en la gestión
ambiental sectorial fue el establecimiento de límites máximos
permisibles de los principales indicadores de contaminación
minera8. Estos parámetros son determinados por la DGAA y se
utilizan como referencia para el cumplimiento de las normas
ambientales, facilitando el control y evaluación de las actividades
de protección del medio ambiente.
Asimismo, se uniformizaron los procedimientos mediante normas
técnicas de contro de calidad del aire y emisiones y calidad del
agua. De modo similar, se han publicado guías ambientales para la
elaboración de los EIA, PAMA, para manejo de relaves, drenaje
ácido de minas, cianuro, reactivos químicos, manejo y transporte de
concentrados minerales, entre otros.
4.5.4.1.2. Percepción pública de la minería: contaminación
desarrollo local y crecimiento
La minería en Perú es centro de atención pública desde diferentes
perspectivas. Una de ellas es muy optimista, considera que con la
puesta en operación de grandes yacimientos como Yanacocha,
Pierina y Antamina, el sector comienza una etapa de crecimiento
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económico sostenido que entusiasma a funcionarios del gobierno y
al sector empresarial. Sin embargo, la opinión pública tiene una
imagen algo menos optimista al respecto, ya sea por la débil
articulación de estos proyectos con el desarrollo local de las
comunidades adyacentes a las operaciones o, también, por la
perspectiva de las operaciones desde el punto de vista ambiental.
Uno de los aspectos más criticados del nuevo sistema de gestión
pública ambiental del sector es la participación de la sociedad civil
en el proceso de aprobación de los planes de manejo ambiental. El
Ministerio aprobó en 1996 un Reglamento de Participación
Ciudadana que regula la Audiencia Pública para la aprobación de los
EIA. Si bien este procedimiento ha significado un paso adelante en
el proceso de participación informada, es claramente insuficiente.
No solo existe un problema que se podría calificar como de
“incompatibilidad de incentivos”, en la medida que las empresas
consultoras encargadas de los EIA y las auditorías establecen
relaciones contractuales directamente con las empresas
inversionistas, sino que también el procedimiento para la
aprobación de los estudios no es totalmente participativo.
En ese sentido, tanto la minería como el sector de hidrocarburos
enfrentan serios problemas cuando se trata de compatibilizar estas
actividades económicas en el contexto de Areas Naturales
Protegidas por el Estado. Desde que se aprobara en 1997 la nueva
Ley de Áreas Naturales Protegidas, no ha quedado clara la
posibilidad de que minería e hidrocarburos sean compatibles en
determinadas categorías de áreas, como las Reservas Nacionales y
mucho menos en los Parques Nacionales. Si bien es cierto que los
hidrocarburos están más involucrados en las Áreas Naturales (por
ejemplo en Pacaya-Samiria, Tambopata-Cándamo y Camisea), en el
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caso de Antamina se encuentran varias operaciones mineras dentro
y en el área de influencia del Parque Nacional del Huascarán.
4.5.5. Estadísticas
4.5.5.1. Producción metálica: participación por empresas2(*)
2 (*)MEN /DECLARACIONES Y REPORTES DE LOS TITULARES MINEROS
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4.5.5.2
4.5.5.2. Producción metálica: ranking mundial 20103(*)
3(*)U.S. GEOLOGICAL SURVEY-USGS-, The Silver Institute; Golds Fields Minerals Services-GFMS-International Cooper Study Group-ICSG.
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4.5.5.3. Exportaciones: total vs minería
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4.5.5.4. Producción de principales metales4(*)
4.5.5.4.1. Hierro
Según la dirección de promoción minera del ministerio de energía y
minas (mem), la producción de hierro en el primer mes del año fue
de 540,326 toneladas largas finas (t.l.f.), lo que implica un
incremento de 22% frente a la de enero del 2010 que fue de
442,976 t.l.f. la producción de este mineral corresponde a shougang
hierro perú, en su unidad cps 1, ubicada en ica.
4.5.5.4.2. Molibdeno
Otro significativo aumento de 16.7% se observó en la producción de
molibdeno, que ha sido de 1,412 toneladas métricas finas (T.M.F.) y
superó a la del mismo mes de 2010, que fue de 1,210 T.M.F. Este
crecimiento se explica por el incremento que, en más del doble de
su producción, tuvo la Sociedad Minera Cerro Verde en su unidad
Cerro Verde 1, 2, 3, en comparación con el año anterior.
4 (*) MEN/DECLARACIONES Y REPORTES DE LOS TITULARES MINEROS
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4.5.5.4.3. Cobre
Asimismo, en la producción de cobre que fue de 102,744 T.M.F., se
observó un ligero ascenso de 0.8%. En el primer mes del año
anterior, ella fue de 101,914 T.M.F.
Este incremento se explica por el hecho de que Minera El Brocal
triplicó su producción (2,614 T.M.F.) en comparación a enero de
2010 (811 T.M.F.). Minera Milpo, Doe Run (con su unidad Cobriza),
Condestable y Cerro Verde también reportaron una mayor
producción de 25%, 13%, 12% y 11%, respectivamente. Xstrata
Tintaya, Southern y Gold Fields, por su parte, registraron descensos
del orden de 22%, 11% y 9%.
4.5.5.4.4. Plata
Por otro lado, la producción de plata que ha sido de 296,421
kilogramos finos, experimentó una caída de 1.1% respecto de la de
idéntico mes de 2010, que fue de 299,724 Kg. Finos, cifra reportada
en enero de 2010. Esta disminución se explica por la menor
producción de la que informaron la Compañía Minera Antamina,
Compañía Minera Argentum, Compañía Minera Ares y Sociedad
Minera El Brocal, que tuvieron descensos de 39%, 26%, 23% y 16%,
respectivamente con relación a enero 2010. En cambio, informaron
de crecimientos notables en su producción de plata la Compañía
Minera Casapalca (135%), Empresa Administradora Chungar (58% y
Compañía Minera Milpo (25%).
4.5.5.4.5. Zinc
La producción de zinc en enero fue de 121,424 T.M.F., lo que
significa una disminución del orden del 2.9% en comparación a lo
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reportado en enero de 2010 que fue 125,059 T.M.F. Este descenso
se debe principalmente a una disminución en la producción de las
principales empresas productoras de este mineral como Pan
American Silver Mina Quiruvilca (14%), Compañía Minera Antamina
(14%), Compañía Minera Santa Luisa (11%), Minera Colquisiri (10%)
y Volcan Compañía Minera (10%). Por otro lado, Empresa Minera
Los Quenuales multiplicó seis veces su producción (14,299 T.M.F.)
en comparación con enero de 2010 (2,491 T.M.F.).
4.5.5.4.6. Oro
En torno a la producción de oro, se informó que ella en enero ha
sido de 13’202,386 gramos finos, siendo menor en 17.4% a la del
mismo mes de 2010, en que ella fue de 15’981,568 gramos finos.
Esta variación negativa se debe, principalmente, a la menor
Producción que fue reportada por compañía minera san simón (-
63%), barrick misquichilca (-41%), arasi (-36%) y minera yanacocha
(-35%). Por otro lado, incrementaron su producción del metal
precioso las empresas aurífera santa rosa (19%), aruntani (15%),
laytaruma (7%) y consorcio minero horizonte (5%).
4.5.5.4.7. Plomo
La producción de plomo fue de 18,073 t.m.f., lo que representa una
disminución de 23.6% frente a la de enero de 2010 (23,641 t.m.f.).
Ella se explica por el descenso experimentado en un 37% en la
producción de volcan compañía minera (3,091 t.m.f.) respecto a la
del 2010 (4,869 t.m.f.), así como de la sociedad minera corona
(26%) y la empresa administradora chungar (16%).
Es importante señalar que Compañía Minera Casapalca y Empresa
Minera Los Quenuales elevaron su producción de plomo en 205% y
125%, respectivamente.
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
4.5.5.5. Total de exportaciones (valor fob en millones de dolares)
V. METODOLOGIA
5.1. MANEJO OPERATIVO DE LAS PILAS DE LIXIVIACIÓN (21)
5.1.1. Minado en minera Yanacocha
La construcción de más áreas plastificadas obedece a las necesidades
programadas por el departamento de Planeamiento de Mina. Anualmente se
presenta un plan de producción donde se detalla todas las necesidades en las
distintas áreas de producción.
Este plan es desarrollado por el área de proyectos y para esto cuentan con el
asesoramiento de la compañía Knight Piésol dLLC y Fluor Daniels.
Knight Piésol dLL Cestá en Minera Yanacocha orientado específicamente a
todo lo relacionado con la construcción de áreas plastificadas, diseño de pilas
de lixiviación, botaderos de desmonte, canales plastificados, pozas de
solución y el manejo del sistema de agua.
Fluor Daniels está orientada al diseño de las instalaciones, las plantas de
procesos, sistema de bombeo, distribución de tuberías, generación y
distribución de energía, y son los que supervisan la construcción e instilación
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
de los equipos.
5.1.1.1. Planificación
Tres meses antes de terminar el año se presenta el plan de producción
para el próximo año; en ella se de talla:
Producción de mineral que será enviada a las canchas de lixiviación.
Producción de desmonte que será enviada a los botaderos.
Cantidad de oro recuperable por lixiviación que se depositarán en las
pilas.
Cantidad de oro que se producirán en las plantas de procesos.
Volumen de solución que es necesario procesar en las planta
Otros datos que servirán para generar el presupuesto de las áreas de la
compañía y los planes de ampliación para proyectos.
Este plan normalmente es cambiado en el transcurso del año debido
principalmente al precio del oro y los compromisos con los inversionistas.
En lo que se refiere al área de lixiviación un cambio en los planes significa
el incremento o reducción del mineral depositado en las canchas de
lixiviación, la variación en el tiempo de regadío y la ubicación del mineral
en la pila.
Esto además genera un reajuste en el consumo de los reactivos,
combustibles, tuberías, mangueras, accesorios y personal.
5.1.1.2. Carguio y acarreo del mineral
La naturaleza del mineral ha permitido que el mineral de las minas de
Carachugo, SanJosé, Chaquicocha, Maqui-Maqui, Yanacocha Norte y
Sur, sean directamente enviados a las pilas de lixiviación sin ningún
tratamiento previo. En La Quinua se ha diferenciado dos tipos de mineral,
el que necesita aglomerarse y otro que va directamente a la pila de
lixiviación
Con excepción de La Quinua, la granulometría del mineral apilado en un
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75% es menor a 3”; algunas veces se tienen bancos de 1.5 metros de
diámetro constituyendo un problema para la lixiviación.
El mineral producido en la voladura es cargado y transportado por
camiones de 90-120 o 260 TM.
Esta etapa de la producción constituye el 50% del costo de producción de
una onza de oro.
5.1.1.3. Programa de apilado de mineral en las pilas.
El programa de producción de mineral está dividida en dos etapas: Largo
Plazo y Corto Plazo. A continuación se detalla a:
E
l
p
r
o
g
r
a
m
a
Ruta de los camiones gigantes
Metodología de la Investigación CientíficaProcesos Metalúrgicos
Corto Plazo: Esta encargada de planificar la producción del mineral
y el apilado de este en las pilas, en un periodo de una semana, un mes,
tres meses y un año. (Ejemplo: Julio 05–julio 06)
Largo Plazo: Esta encargada de planificar la producción del mineral y el
apilado de este en las pilas, hasta el fin de vida de la explotación minera.
(Ejemplo: Julio 06-diciembre 06; 2007,2008….)
El programa de carguío de corto plazo se divide en: Planificación de esta
semana, planificación para la próxima semana, planificación a un mes y
planificación a tres meses.
Celdas en lixiviación
Área a ser rellenada con mineral
GraficoN°8
Lixiviación está más relacionada con la planificación a Corto Plazo, debido
a que este define que parte de la pila será rellenada con mineral, y donde
es necesario retirar el sistema de riego para que ingrese el mineral. Este
es un trabajo de mucha coordinación entre los departamentos de
Metalurgia de lixiviación y Planeamiento Corto Plazo.
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5.1.2. Alcalinización del mineral
El mineral que va a las canchas de lixiviación está constituido por óxidos,
sílice, sulfuros primarios, el mineral tiene un pH natural de 4.5, es por eso que
tiene que adicionarse cal antes de la lixiviación. En las pruebas metalúrgicas la
cantidad de cal necesaria para alcalinizares de 0.35 a 0.40 Kg/Tm, en los
sulfurados de 1.0a2.0Kg/Tm. Estas cantidades son para condiciones ideales,
es por eso que en la práctica la dosificación es de 50 a 100% más que los
resultados de las pruebas metalúrgicas.
La cal es dosificada en forma de lechada, es esparcida directamente sobre el
mineral depositado en las pilas.
Inicialmente cada pila de lixiviación tenía una planta de preparación de
lechada y estaba ubicada a 1,000 metros de la pila, con el crecimiento de las
pilas estas plantas han quedado a más de 2,500 metros, resultando ser
inconveniente y a que no se podía mantener el pH de la solución rica y
encarecía el proceso por el uso de cal adicional. El año 1,999 un grupo de
trabajadores formo un taller de trabajo con la finalidad de generar ideas para
solucionar este inconveniente, el año 2,001 dio su primer resultado al
construir se la planta de cal “El Mirador” a un costo de 1.5 millones USD.
El año 2,002 se inauguró la nueva planta de cal, Esta planta tiene una
capacidad de producción de 180 TM de lechada de cal por día. Además tiene
dos estaciones de almacenamiento ubicadas a 500 metros de las pilas. Ver
gráficos 9–10 y 11.
HCN CN-
-CN-+-H2O HCN+OH-
pH y la degradación del cianuro de sodio a ácido cianhídricoHCN CN-
1009080706050403020100
CN-+H2O HCN+OH-
9.38
0102030405060708090100
5 6 7 8 9pH 10 11 12 13 14
Gráfico N°9
Planta de Preparación de lechada de cal
Hidrociclon4"
Silo de
calfina
300TM
Molino de
bolas10"
10TM/día
Tk400m3
Calenpolvo
Tk150m3 Tk150m3
Lechada deCal
Lechada de Cal
PadCarachugo
Pad Yanacocha
Gráfico N°10
Descarga de lechada de cal en la pila
Lechada de Cal Manguera de riego
Talud
Lechada de cal
Bulbo húmedo
GráficoN°11
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5.1.3. Regadío del mineral
El diseño de pilas de lixiviación estáticas como los que hay en Minera
Yanacocha tienen dos tipos de inconvenientes:
El constante incremento en la capacidad de bombeo de la solución a las
pilas.
La acumulación de inventario oro. En este punto debo de hacer algunas
definiciones:
Solución Rica: Es la solución que proviene de las pilas, producto de la
lixiviación del mineral, la principal característica es que contiene de 0.5gr.
A 4.0gr.oro/m3.La solución rica es bombeada de la poza hacia la planta de
precipitación Merrill Crowe o a la planta de Adsorción en Columna de
Carbón.
Solución pobre: Llamada solución barren, solución con bajo contenido de
oro y otros metales que provienen de las plantas de precipitación o de
adsorción la principal característica es que contiene de 0.03 gr. A 0.10 gr.
De oro/m3.
Solución de Recirculación: Es la solución rica que se encuentra en una poza
llamada Menores Eventos que por su contenido de oro o turbidez no
puede ser enviado a la planta de procesos, por eso son bombeadas
directamente a las pilas. La capacidad de bombeo de solución pobre a la
pila está directamente relacionado con la capacidad del proceso de las
plantas, esto quiere decir si la planta incrementa su capacidad de
tratamiento la pila también incrementará su capacidad de contener más
mineral nuevo, en caso contrario habría una disminución en el contenido
de oro de la solución rica.
Además por el tiempo que dura la lixiviación, es necesario bombear una
cantidad extra desolución a la cual llamamos recirculación.
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La taza de riego promedio del mineral es de 10 l/h-m2; pero como la pila
crece en sentido vertical, mayor al horizontal, las plantas de recuperación
deben incrementar, su capacidad de bombeo en volumen y altura de
bombeo.
La solución barren y de recirculación son bombeadas por los perímetros de
la pila por tuberías separadas, cada una forma un anillo. En el perímetro
hay lugares donde las soluciones se juntan por un sistema de válvulas, y los
llamamos “BY PASS”, de esta unión salen tuberías de 12” de diámetro, y
son enterradas y protegidas porque van por la base de la pila, hasta un
punto determinado por donde asciende a la superficie de la pila en
construcción, a las tuberías que asciende en los llamamos “RISER”.
Además en la tubería perimétrica hay válvulas en las líneas de solución
barren y recirculación, las llamamos tomas independientes. Estas nos
sirven para conducir la solución por los talud es de la pila. Actualmente se
bombea más de 15,000 m3/h a una altura de 150 m.
5.1.3.1. Diseño del sistema de riego
En el diseño del sistema de regadío se tomados consideraciones:
5.1.3.1.1. Geometría de la celda de lixiviación
Se busca que la forma de un área nueva que va ha ser lixiviado se
aun cuadrado de 100m de lado, es decir de 10,000 m2.
5.1.3.1.2. Distancia entre la toma de solución y la celda de lixiviación
La distancia entre los riser que alimentan la solución pobre o de
recirculación y la celda de lixiviación es muy importante ya que la
presión de de ingreso debe ser como mínimo 20 PSI. Para lograr
esto son importantes los cálculos de las pérdidas de presión por la
distancia y diámetro.
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5.1.3.2. Instalación del sistema de riego
El diagrama muestra una instalación típica del sistema de riego, esta se
inicia en el riser.
La solución es conducida a la celda por mangueras flexibles de 6 pulgadas
de diámetro.
Al inicio de la celda son instalados una válvula y un medidor de caudal,
que son control a dos diariamente. En la tubería principal son instaladas
las mangueras de regadío, cada una de ellas tiene 16 milímetros de
diámetro y son colocados diametralmente opuestos, hay una separación
entre ellas de 80 centímetros.
Las mangueras de riego son instaladas desde la manguera principal
hacia las mangueras secundarias. Este diseño ayuda a mejorar la
distribución de la presión y la solución. En las mangueras secundarias se
logra el flujo laminar que permite la sedimentación de las partículas que
obstruirían los goteros de las mangueras. Ver Gráfico N°12.
100m
125manguerasMangueraflexible
MangueraPrincipal
125mangueras
Manguerasderiego
Metodología de la Investigación Científica
Procesos Metalúrgicos
100m
V M V
Manguera Secundaria
MV
RISER
Manguera flexible 125mangueras
V F MManguera Principal
M V
M Manómetro
VVálvula
FMedidor de caudal V
125mangueras
Manguera SecundariaM V
80cm
Grafico N°12
925
926
927
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
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5.1.3.3. Calidad de riego
Una de las principales preocupaciones del área de lixiviación es
mantener la calidad de riego y está definida por la uniformidad de riego y
el taponamiento de los emisores(goteros).
Uniformidad de riego: Es la cantidad de solución que descarga cada
emisor en unidad de tiempo, esta no debe tener más de 5% de variación
entre ellas.
Taponamiento: Es la cantidad de emisor es que se obstruyen y dejan de
descargar flujo.
Indicadores de calidad: Cada semana se realiza el monitoreo de la
cantidad de emisores obstruidos, esta información es reportado al
departamento de Metalurgia de Lixiviación para que tomen las acciones
correctivas cuando haya desviación es al programa.
%Taponamiento-N°Celda/Fecha23-mayo-053
2
1
0
Celda de lixiviación N°
GrafícoN°13
22-M
ay
20-M
ay
18-M
ay
16-M
ay
14-M
ay
12-M
ay
10-M
ay
08-M
ay
04-M
ay
06-M
ay
02-M
ay
30-A
br
28-A
br
26-A
br
24-A
br
22-A
br
20-A
br
18-A
br
16-A
br
14-A
br
10-A
br
12-A
br
08-A
br
06-A
br
04-A
br
02-A
br
31-M
ar
29-M
ar
27-M
ar
25-M
ar
23-M
ar
21-M
ar
19-M
ar
925
926
927
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
De igual manera diariamente se monitorea la cantidad de solución que
ingresa a la celda, para contrastar con el programa y tomar las acciones
correctivas.
1.0
0.9
CELDA923:Soluciónm3/h –Ratio mineral/solución: Fecha:23-05 05
RealS/O Estimado S/O Programadom3/h Realm3/h
250
0.8 200
0.7
0.6 150
0.5
0.4 100
0.3
0.2 50
0.1
0.0 0
Gráfico N°14
S/ORatio Solución/Mineral-Actual/ProgramadoFecha:23-mayo-05
1.4
1.2
ACTUALRatioSol/ Mineral
PROGRAMADORatioSol/ Mineral
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
-
CellN°
Gráfico N°15
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5.1.4. Manejo de pilas de lixiviación
En pilas estáticas con gran crecimiento en área y mineral es común ver el
incremento de inventario de oro en la pila, sin embargo la necesidad de
cumplir con la producción y la reducción de mineral en la mina hace que
debamos cambiar la estrategia de producción y empezar a reducir el inventario
de oro antes que producir más mineral en la pila que solo llevaría a un mayor
aumento de inventario.
5.1.4.1. Causas para el incremento de inventario
Las principales causas para el incremento de inventario son:
Reducción de la calidad de riego.
Distribución de mineral en las pilas.
Distribución de solución en las pilas.
5.1.4.2. Reducción en la calidad de riego
La influencia que puede tener un gotero en la lixiviación debe ser
considerada como muy importante, esto que no parece importante es
una de los puntos clave para una buena recuperación.
El año 2001 se inicia la operación de la planta de carbón en Yanacocha
Norte. Uno de los principales problemas era el sistema de filtración de
carbón fino a la salida de los tanques de adsorción. Al iniciar la operación
de esta planta el porcentaje de goteros obstruidos en la pila se
incrementó de 10% a 35% haciendo que sea inmanejable el riego. Una
celda de lixiviación tiene 10,000 m2, esto quiere decir que hay 3,500 m2
que no tenían contacto con la solución de cianuro, si lo llevamos
toneladas serian 71,400 TM de mineral aproximadamente o 780 onzas de
oro que no se recuperarían y quedarían como inventario. En los años
1999 empezamos los primeros estudios en la cual se determinó la
existencia de los siguientes tipos de inventario:
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Inventario pasivo: Es el oro recuperable que aun no ha sido lixiviado y el
oro disuelto que está atrapado como humedad.
Inventario activo: Es el oro que está en solución y que está en tránsito
por la pila o en las pozas o tuberías.
1. Oro no lixiviado: Es el oro que no se está recuperando debido a una
ineficiencia en el riego o el tipo de mineral.
2. Oro en el mineral: Es el oro que se encuentra en la plataforma que no
está lixiviándose.
3. Oro soluble atrapado como humedad: Es el oro en solución que está
atrapado como humedad en el mineral.
4. Oro soluble en pozas y tuberías: Es el oro en solución que está en las
pozas y las tuberías.
5. Oro soluble en tránsito: Es el oro soluble que está en solución y está
en tránsito a través de la pila.
6. Oro máximo recuperable: Es el porcentaje de oro máximo que se
puede recuperar del mineral, este valor es obtenido en las pruebas
metalúrgicas; para el mineral de Yanacocha Norte la recuperación
es72%.
Casos:
1. Oro soluble en tránsito>>Oro atrapado como humedad: El paso de
oro en tránsito a oro atrapado como humedad es fácil ya que el
mineral tiene una humedad final de saturación de 12% y humedad
final de 9%.
2. Oro atrapado como humedad >> Oro soluble en tránsito: El paso
de oro atrapado como humedad a oro en tránsito en más difícil debido
a la compactación y canalización que sufre el interior de la pila.
3. Oro no lixiviado>Oro soluble en tránsito: El origen del oro no lixiviado
se encuentra en las ineficiencias en el riego, la compactación y las
canalizaciones en el interior de la pila.
Concepto de inventario
vo 1–2-3 vo4-5 2-Oro en mineral Fresco
1-Oro no lixiviado
como5-Oro soluble
en transito
GráficoN°16
Metodología de la Investigación Científica
Procesos Metalúrgicos
5.1.4.3. Estudios sobre la eficiencia de riego
Una de las preocupaciones que tenemos, es cómo podemos mejorar la eficiencia de riego ya que la probabilidad de incrementar nuestro
inventario de oro no lixiviado es mayor debido al incremento en el porcentaje de taponamiento de las mangueras.
Estudio Geofísico: El estudio geofísico se realiza en la superficie de la celda
de lixiviación. Para esto se instalan electrodos a lo largo del área a estudiar. Después se le aplica una corriente de 1200mv, esta corriente ingresa al terreno y es detectado por un sensor que a través de un software lo convierte en un mapa de dos o tres dimensiones con
coloraciones que van desde el púrpura al rojo, el púrpura corresponde al área donde se ha detectado mayor paso de corriente y en consecuencia de
mayor humedad, mientras que el rojo indica que se ha detectado una baja conductividad y en consecuencia poca humedad.
El GráficoN°8 corresponde a una prueba de conductividad que se realizó a
dos celdas, en una se usó una manguera distinta de la otra.
Riego uniforme: El gráfico muestra que un gran porcentaje de ella tiene un
color azul, esto indica que hay distribución homogénea de la solución en el
interior de la pila.
Riego no uniforme: El gráfico muestra áreas con diferentes tonos de azul a
verde, esto indica que la solución se ha concentrado en algunos lugares
más que en otros.
Metodología de la Investigación Científica
Procesos Metalúrgicos
Metodología de la Investigación Científica
Procesos Metalúrgicos
¿Qué es lo que está pasando con los emisores?
En el Gráfico N° 9 se puede ver lo que está sucediendo con los emisores,
algunos están obstruidos y no descargan la solución. Y en los que no están
obstruidos hay una gran cantidad de solución.
La Foto N°5 muestra una gran cantidad de finos que han migrado por
exceso de flujo en el emisor.
Manguera de riegoGotero
ZonaSeca
ZonaHumeda
GráficoN°18
Foto N°5
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Procesos Metalúrgicos
El Grafico N° 10 muestra la vista de un estudio geofísico del perfil de una
plataforma.
En este gráfico se puede ver que hay una gran probabilidad de tener oro
sólido sin lixiviar.
Las causas para obtener este tipo de ineficiencia se debe al gotero o al
mineral que por la cantidad de finos se compacta y forma canalizaciones
internas que segregan la solución. Para nuestro caso la mala distribución
de solución en la pila se debe al carbón que no está siendo clasificado en
lalanta.
onductividad-Humedad
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
Conductividad- Humedad
ALTA Conductividad-Humedad
BAJACConductividad-Humedad
Riego No uniforme Riego Uniforme
GráficoN°19
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La Foto N°6 muestra la gran cantidad de carbón en la celda de lixiviación debido a la mala separación sólido/líquido de las zarandas de la plantade carbón en columnas.
Foto N°6
Inicialmente la respuesta a este problema fue la instalación de un sistema
de filtros en la manguera principal que ingresa a la celda de lixiviación, esto puede verse en la Foto N° 7. Obviamente esto no fue la mejor solución debido a la gran cantidad de carbón que tenía que filtrar cadauno de ello.
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
5.1.4.4. Dos acciones que mejoraron la eficiencia de riego
5.1.4.4.1. Cambio en el sistema de filtración
Debido a la distancia, el manejo de filtros en la pila de lixiviación
era dificultoso, el control era solo de día y la distancia entre ellos
era de 180m. Definitivamente la ubicación de los filtros no favorecía
a incrementar la eficiencia de riego.
Además la cantidad de carbón que era enviada a la pila saturaba
rápidamente el filtro reduciendo su eficiencia en pocas horas.
Para esto surge la idea de mover los filtros a un lugar donde
deberíamos operar y controlar constantemente y que, mejor lugar,
que la planta de carbón.
Después del cambio el carbón en la solución se ha reducido a 1.5
gr/m3 la Foto N° 8 muestra el filtro de tipo centrifuga, la Foto N° 9
muestra los nuevos filtros tipo centrifuga con malla.
Foto N°8
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
De
Foto N°9
5.1.4.4.2. Cambio de las mangueras
Desde el año 2000 se habían programado pruebas para cambiar el
tipo de mangueras, dentro de ellas se consideró también a los
aspersores. A pesar de que los aspersores dieron buen resultado,
estos fueron descartados por un tema de imagen de la compañía.
Después de cuatro años de comparaciones, las mangueras que
dieron un excelente resultado fue un emisor plano Leach Line de
Netafim. El gráfico N°20 muestra la forma, como se realizaban las
pruebas, un tipo de mangueras se instalaron a un lado y al otro las
del tipo Leach Line. En todo momento el propósito era tener la
misma distribución de las partículas de carbón en ambos tipos de
mangueras. Se realizó la medición del caudal a todos los goteros y
conteo de los goteros tapados en toda la celda. Con esto se evitó
tener algún dato que pudiera dar un error en el cálculo estadístico.
La primera etapa fue evaluar el comportamiento del caudal del
gotero ante los cambios de presión y observar, si se conservaba la
eficiencia de aplicación en todas las mangueras.
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
100m
Manguera
Manguera 50125
RISER
Manguera
Manómetro
Válvula
Medidor de Manguera
125 50
GraficoN°20
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
Las tablas 2 y 3 muestran el resultado de una de las evaluaciones
realizadas durante el estudio de comparación
Tabla N°2
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
Tabla N°3
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
5.1.4.4.3. Eficiencia de aplicación.
La eficiencia de aplicación es la relación de la uniformidad con las
pérdidas de cargas totales y las pérdidas con en charcamientos.
Mediante la siguiente ecuación podemos calcularlos valores dados en la
tabla:
Ea = CU*Ks
Donde:
Cu: Es la Constante de uniformidad
Ks: Son las pérdidas de cargas totales y las pérdidas por
encharcamientos; tomando el valor de 0.98 para ambos casos,
solamente considerando pérdidas de cargas.
Mangueras Cu KS Ea
Max-Emitter 79.43 0.98 77.84
LeachLine 93.99 0.98 92.11
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
5.1.4.4. 4. Coeficiente de uniformidad.
Determinamos los coeficientes: Para:
Para:
COEFICIENTEDEVARIACIÓN.
Max-emitter Lt/H-m2 Lt/H-m2 Lt/H-m2
Coeficiente de variación 7.86 6.53 9.73
LeachLine Lt/H-m2 Lt/H-m2 Lt/H-m2
Coeficiente de variación 4.68 3.92 3.92
Taponamiento de goteros.
Max-Emitter Fechas de Evaluación#Muestra 2-Apr- 7-Apr- 15-Apr- 23-Apr- 29-Apr- 5-May- 18-May-
1 1 5 6 24 28 28 31
2 4 7 6 21 25 27 23
3 2 2 10 17 19 28 27
4 0 5 10 22 26 27 29
5 2 2 10 28 34 31 33
6 1 4 8 32 30 30 33
7 0 1 3 29 27 24 40
8 4 6 11 31 32 27 38
9 2 0 3 28 23 35 34
10 0 5 6 30 34 34 33
Promedio 1.6 3.7 7.3 26.2 27.8 29.1 32.1
%Taponamiento 2.5 5.9 11.6 41.6 44.1 46.19 50.95
TablaN°4
LechLine FDee
rec
oh
sra
ess
erv ad
doe
scoE
nfov
rma
el
au
Lea
yción
#Muestra 2-Apr- 15-Apr- 8-Apr- 23-Apr- 29-Apr- 5-May- 18-May-
1 0 0 0 0 4 5 8
2 0 0 0 0 1 1 2
3 0 0 0 0 1 2 7
4 0 0 0 0 1 10 21
5 0 0 0 0 0 0 7
6 0 0 0 2 3 3 4
7 0 0 0 1 4 4 3
8 0 0 0 2 6 6 2
9 0 0 0 1 5 5 0
10 0 0 0 2 4 4 11
Promedio 0 0 0 0.8 2.9 4 6.5
%Taponamiento 0.0 0.0 0.0 1.3 4.6 6.35 10.32
%de
tapo
nam
ient
o
Incremento del % de taponamiento a través del tiempo
60Max-Emitter
50 LeachLine
40 41.5944.13
46.19
50.95
30
20
10
2.545.87
11.59 TablaN°5
4.60 6.3510.32
0 0.00 0.00 0.00 1.2702-Abr-04 07-Abr-04 15-Abr-04 23-Abr-04 29-Abr-04 05-May-04 18-May-04
Fechas de Evaluación
GraficoN°21
Comportamiento del caudal por la presión .
Max-Emitter
Lt/H-m2 Lt/H-m2 Lt/H-m2
P:7.5psi P:15.5psi P:13.5psi
RatioPromedi 6.07 12.30 10.45
LeachLineLt/H-m2 Lt/H-m2 Lt/H-m2
P:7.5psi P:15.0psi P:13.5psi
RatioPromedi 7.06 13.06 11.02
Taponamiento%
35%
10%
11%
1%
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
5.1.4.5. Riego con diferentes concentraciones de cianuro
El consumo de cianuro de sodio en el proceso de lixiviación es el 31 % del
costo, las investigaciones realizadas para la reducción de este costo
fueron orientadas a la reducción de la concentración de cianuro en la
solución de lixiviación.
Riego con diferentes concentraciones de cianuro, se ha convertido en un
proyecto muy importante que permitió reducir el costo de la lixiviación
de minerales oxidados en un millón ocho cientos mil de dólares anuales
aproximadamente, sin considerar los otros beneficios en la precipitación
y fundición del precipitado.
5.1.4.5.1. Antecedentes
Minera Yanacocha en 1994 inicia la operación de lixiviación, la
concentración de cianuro libre en la solución de lixiviación tenía
200 ppm. En 1995 los resultados de las La Minera Yanacocha en
1994 inicia la operación de lixiviación, la concentración de cianuro
libre en la solución de lixiviación tenía 200 ppm. En 1995 los
resultados de las pruebas realizadas por el departamento de
Investigaciones Metalúrgicas, concluyó que la concentración de
la solución de lixiviación podría ser reducida a 100ppm. De cianuro
libre, esto no afectaría la recuperación del oro ni el ciclo de riego de
60 días. En 1996 la concentración de mercurio en la solución rica se
había incrementado debido a la mayor cantidad de mercurio en el
mineral; se realizaron pruebas metalúrgicas de lixiviación con la
finalidad de reducir la disolución del mercurio, el resultado fue la
reducción de la concentración a 50 ppm. de cianuro libre, al igual
que en la primera reducción la recuperación del oro no se ve
afectada, sin embargo la reducción de la plata, mercurio y cobre se
reduce considerablemente. Actualmente la concentración de la
oro
(gr/
m3
)
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
solución es 50 ppm. de cianuro libre. El año 2002 se inicia la etapa
IX del pad de Carachugo, en este pad se inició la lixiviacion de la
primera celda el 18 de noviembre; simultáneamente se inició el
monitoreo de la solución rica que descargaba la pila, el objetivo era
ver el tiempo de percolación, y el comportamiento de la
concentración de cianuro con el tiempo. Ver gráfico 23.
En enero del 2003 se inicia las pruebas de alcalinización en el pad
Yanacocha, la intención de estas pruebas era cambiar el sistema de
dosificación de cal (lechada por cal viva); los resultados llamaron mi
atención debido al comportamiento del oro en la solución, al igual
que el pH y cianuro libre en la descarga, similares al Gráfico 23.
El gráfico 26, muestra el comportamiento típico de la cantidad de
oro que descarga la pila, este mismo comportamiento se repitió en
7 pruebas que se realizaron en el pad Yanacocha Norte y La Quinua.
Como se puede ver a los 30 días la cantidad de oro por metro
cúbico que descarga la pila es el mismo en el tiempo.
Oro ppm en la descarga celda 7216
5
4
3
2
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
Dias
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
Gráfico N° 23
AuRec% Augr/m3
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
Rec% Recuperación de oro- ratio Solución/Mineral
70
60
50
40
30
20
10
S/O0
- 0.2 0.6 0.9 1.2 1.6 1.9 2.2 2.5 2.9 3.2 3.5 3.9 4.2 4.3
Gráfico N°24
80
Au Recuperación%-Au en solución ppm/Ingreso de cianuro10
70 9
60 8
50 6
40 5
30 4
20 3
10 1
- 0224 672 1,134 1,589 2,044 2,509 2,967 3,426 3,888 4,351 4,796 5,230
Gráfico N°25
S/O
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
Auppm
10
Oro en solución-ratio Solución/mineral
9
8
7
6
5
4
3
2
1
00.0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.7 0.9 1.1 1.2 1.4 1.6 1.7 1.9 2.1 2.2 2.4 2.5 2.7 2.9 3.1 3.2 3.4 3.5 3.7 3.9 4.1 4.2 4.3
GráficoN°26
Al tener evidencia que era posible lixiviar en dos etapas con soluciones a
diferentes concentraciones, en junio del 2003 se solicitó al departamento de
metalurgia la realización de 7 pruebas en columnas de 25 Kg de mineral cada
una; el objetivo era lixiviar en dos etapas, la primera con una concentración de
50ppm de cianuro libre, y concluir con 30 ppm de cianuro libre.
5.1.4.5.2. Análisis de los resultados
Los resultados de la prueba industrial nos muestran el
comportamiento que sigue la solución rica que descarga la pila y
que éste es similar a los resultados obtenidos en el laboratorio
(Gráfico23–Gráfico26).En los Gráficos 23 y 26, se puede observar el
contenido de oro en la solución y la relación Solución/Mineral, de
este gráfico podemos ver las tres etapas de lixiviación.
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
La lixiviación que disuelve las partículas de oro que está en la
superficie del mineral, ésta se caracteriza por el alto contenido de
oro en la solución. La lixiviación que ocurre por la mezcla de la
disolución de las partículas superficiales y la difusión donde se
puede ver que el contenido de oro en la solución se está
reduciendo; y finalmente la lixiviación que ocurre por difusión,
donde el oro que está en el interior del mineral tiene que migrar
hacia la superficie, caracterizándose por el poco contenido de oro
en la solución. En el Gráfico 26 se puede ver que la lixiviación por
difusión se inicia cuando la relación solución mineral es de 0.30; en
consecuencia, el resto de cianuro que entra a la pila servirá para
disolver otros metales y un mínimo porcentaje de oro.
En el Gráfico 25 se puede ver que la cantidad de cianuro que
es necesario para alcanzar a la etapa de difusión está entre 1,000 y
1,500Kg de cianuro libre que ingresan al mineral. Esto refuerza la
idea de tener dos etapas de lixiviación.
Si comparamos el comportamiento del contenido de oro en la
descarga según el Gráfico 23 se ve que a los 30 días de iniciada la
lixiviación se alcanza la etapa de difusión.
Al lixiviar en dos etapas primero con 50 ppm de cianuro libre y
después con 30 ppm, la recuperación de oro al finalizar el período
de lixiviación no es afectada y la recuperación promedio es de
72.0% según el Gráfico24.
Las pruebas en columna son repetibles a nivel industrial en 80%, los
cálculos del ejemplo dan como resultado que debemos de lixiviar
con 50 ppm de cianuro libre por 26días y el resto del tiempo se
puede reducir a 30 ppm, en consecuencia habrá un ahorro en el
consumo de cianuro. El cobre de 7.8 % a 5.0 % (Gráfico39). Para la
plata ocurre lo mismo; en cuanto a la
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
recuperación de cobre y mercurio observamos una menor
recuperación cuando usamos concentraciones combinadas (50 ppm
y 30 ppm CN-) 55.8 % y 27.8 % menos cobre y mercurio
respectivamente.
Lo que se confirma con la literatura existente que a más bajas
concentraciones de cianuro, la reacción de disolución se hace más
selectiva hacia el oro y los beneficios son múltiples.
La cal agregada con un ratio de 0.5 Kg/ton garantiza que el pH sea
de 10.5 durante todo el ciclo de lixiviación.
Observamos que el promedio de cianuro remanente (en solución
rica lixiviación a 50 ppm CN-) que retorna al proceso es de 19 ppm
CN- más que cuando lixiviamos con concentraciones combinadas.
En teoría podríamos lixiviar en 11 días con una concentración de
cianuro libre de 50 ppm, pero en el Gráfico 26 podemos ver que
necesitamos llegar a un ratio de solución/mineral de 0.3 esto
equivale a 30 días. Lo último se debe a que tenemos que contar la
solución que se queda atrapado por humedad y la velocidad de
percolación, esto es aproximadamente 12 días.
Después de los 30 días, la lixiviación con 30 ppm de cianuro libre
solo servirá para lixiviar el oro por difusión y la reducción del
inventario en áreas que han cumplido el ciclo de riego de 60 días.
Ejemplo: Cálculo de la cantidad de cianuro que necesita una celda.
EjemploCelda 837
TM 236,676 (a)Area 9,944 (b)
Datos obtenidos de las pruebas
RatiosPara alcanzar la etapa de difusión S/O Kg-CN
-
0.3 (c) 1,500 (e)
Taza de riego 10l/h-m2 (g)
Cálculos:
Cantidad de solución para alcanzar 0.3 S/O
1 (a) x (c) = 71,003 m3 (h)
Calculo de los días para alcanzar este volumen
2 (h)/ ((b)x(g)/ 1,000)/24 = 30 días (i)
Cantidad de cianuro
3 (h)* 50* 1.88/ 1,000 = 3,550 Kg-CN-
Barren Recirculación TotalCarachugo 1,600 1,100 2,700Yanacocha 1,100 2,500 3,600La Quinua 500 3,000 3,500
9,800
Barren RecirculaciónCarachugo 18 18Yanacocha 23 23La Quinua 27 27
Barren RecirculaciónCarachugo 9 9Yanacocha 9 9La Quinua 9 9
Barren RecirculaciónCarachugo 50 50Yanacocha 50 50La Quinua 50 50
Barren RecirculaciónCarachugo 50 30Yanacocha 50 30La Quinua 50 30
Barren Recirculación Total812 209 1,021471 277 748182 143 325
2,095
Barren Recirculación Total812 558 1,370471 1,070 1,541182 1,094 1,276
4,187
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
5.1.4.5.3. Reducción de costos al regar con diferentes
concentraciones de cianuro
Calculo del consumo de cianuro de sodio mtSolución enviada al pad m3/h
a
Factor de conversión Cianuro libre cianuro de sodio 1.81
Actual Propuesto
Concentración de cianuro libre en la descarga ppm
Concentración de cianuro libre en la descarga ppm
b c
Concentración de cianuro libre en solución enviada al pad ppm
Concentración de cianuro libre en solución enviada al pad ppm
d e
Consumo de cianuro de sodio porTM/año
e f
Consumo de cianuro de sodio porTM/año
CianuroTM(e)=(d-b)x1.180xax24x365 Cianuro TM (f)= (e-c)x 1.180xax 24x 365
Diferencia cianuro TM (e-f) 2,093Costo de la TM de cianuro de sodio (USD) 1,104Ahorro por año (USD) 2,310,605
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
GASTOS PARA LA IMPLEMENTACION
Cantidad Unidad Precio Unitario Costo totalCompra de tuberías y accesorios USD USDManguera flexible de 8" 100 pza 1,000 100,000Manguera flexible de 6"LayFlat 3,000 mt 95 285,000Accesorios para manguera flexible de 6" 300 pza 50 15,000Trabajos de soldadura para las tuberías 30 unidad 150 4,500Mantenimiento de válvulas reguladoras 120 unidad 100 12,000
Gasto de la implementación(USD)
BALANCE DE LA PROPUESTA
416,500
Ahorro por año(USD) 2,310,605Gasto de la implementación(USD) 416,500
TOTAL (USD) 1,894,105
Porcentaje de reducción del presupuesto 45%
Etapa I-V Etapa VI Recirculación Barren
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
5.2. PROCESO DE LIXIVIACION EN LA PILA YANACOCHA NORTE
5.2.1. Análisis químico de las soluciones
Diariamente se realizan muestreos de las soluciones que se envían a las pilas
de lixiviación y a las soluciones que son descargas de las mismas. Estas
muestras son analizadas en el laboratorio químico y se reporta a los
interesados para realizar el balance metalúrgico y tomar las acciones
correctivas en el caso sea necesario.
En los siguientes gráficos se pueden observar el resultado de estos análisis químicos para la pila
Yanacocha Norte.
100Fuerza de cianuro Recirculación Barren y Descargas
90
80
70
60
50
40
30
20
10
-01- 07- 13- 19- 25- 31- 06- 12- 18- 24- 02- 08- 14- 20- 26- 01- 07- 13- 19- 25- 01- 07- 13- 19- 25- 31- 06- 12- 18- 24- 30- 06- 12- 18- 24- 30- 05- 11- 17- 23- 29-EneEneEneEneEneEneFeb FebFeb FebMarMarMarMarMarAbrAbr AbrAbr AbrMayMayMayMayMayMayJunJunJunJunJunJul Jul Jul Jul JulAgoAgoAgoAgoAgo
Gráfico N°27
pHDescragasEtapaI-V-VIysolucionesalpad
Recirculacion Barren EtapaI-V EtapaVI
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
Oro en las descargas, rica, barren y recirculación6.0
10.011.05.0
Etapa I-V EtapaPVlaItaenlasdeSsoclaurcgioans,Rriiccaa,barrenyrSeocluircciounlaBcaiorrnen Barren al pad
Etapa I-V Etapa VI Solucion Rica Solucion Barren Barren al pad
9.0
10.58.0
4.0
7.010.0
3.06.0
9.55.0
2.0
9.04.0
1.03.0
8.5
2.0
-8.01.001- 08- 15- 22- 29- 05- 12- 19- 26- 05- 12- 19- 26- 02- 09- 16- 23- 30- 07- 14- 21- 28- 04- 11- 18- 25- 02- 09- 16- 23- 30- 06- 13- 20- 27-Ene Ene Ene EneEne Feb Feb Feb Feb Mar Mar Mar Mar Abr Abr Abr Abr Abr MayMayMayMay Jun Jun Jun Jun Jul
-Jul Jul Jul Jul Ago AgoAgo Ago
7.5 01- 08- 15- 22- 29- 05- 12- 19- 26- 05- 12- 19- 26- 02- 09- G16r-á2f3i-co30N- °07-
2814- 21-
28- 04- 11- 18- 25- 02- 09- 16- 23- 30- 06- 13- 20- 27-
01E-ne08E-ne15E-ne2E2-ne2E9-ne 0F5e-b F12e-b F1e9b- F2e6b- M0a5r- Ma1r2-Ma1r9-Ma2r6-Abr02-Abr09A-br16A-br23A-br3M0-ay0M7-ay M14a-y M21a-y J2u8n- J0u4n- J1u1n- Ju1n8- Ju2l5-Ju0l2-Ju0l9-Jul16-Jul23A-go30A-go0A6-go1A3-go 20-Ene Ene Ene Ene Ene Feb Feb Feb Feb Mar Mar Mar Mar Abr Abr Abr Abr Abr May MayMay May Jun Jun Jun Jun Jul Jul Jul Jul Jul Ago Ago Ago
GráfiGcoráNfi°co30N°
29
Cobre en las descargas, poza de operaciones ingreso MC y barren26
Promedio Descargas (1-11) Promedio Descargas VI Rica OP Barren Rica MC24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
-01- 08- 15- 22- 29- 05- 12- 19- 26- 05- 12- 19- 26- 02- 09- 16- 23- 30- 07- 14- 21- 28- 04- 11- 18- 25- 02- 09- 16- 23- 30- 06- 13- 20- 27-Ene Ene Ene Ene Ene Feb Feb Feb Feb Mar Mar Mar Mar Abr Abr Abr Abr Abr MayMayMayMay Jun Jun Jun Jun
GráficoN°31
Jul Jul Jul Jul Jul Ago Ago Ago Ago
Mil
lare
s
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
5.2.2. Monitoreo de parámetros de la pila
Con respecto a los monitoreo de los parámetros han sido desarrollados en el
ítem 5.1.3.3 El gráfico N°32, muestra el monitoreo de la descarga de cal en la
pila Yanacocha Norte durante el año 2005.
150.0
140.0
Ratio de cal Kg/TM
Lechada (CaO) Kg. Granel gruesa Kg. Bolsones Kg Ratio1.50
1.40
130.0 1.30
120.0 1.20
110.0 1.10
100.0 1.00
90.0 0.90
80.0 0.80
70.0 0.70
60.0 0.60
50.0 0.50
40.0 0.40
30.0 0.30
20.0 0.20
10.0 0.10
-01- 08- 15- 22- 29- 05- 12- 19- 26- 05- 12- 19- 26- 02- 09- 16- 23- 30- 07- 14- 21- 28- 04- 11- 18- 25- 02- 09- 16- 23- 30- 06- 13- 20- 27-Ene Ene EneEne Ene Feb Feb Feb Feb Mar Mar Mar Mar Abr Abr Abr Abr Abr MayMay May May Jun Jun Jun Jun Jul Jul Jul Jul Jul Ago Ago Ago Ago
0.00
GráficoN°32
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
5.2.3. Balance metalúrgico en la pila Yanacocha norte
BalanceMetalurgicoPlantaYanacochaNorte-junio05
Proceso Carbón en columnas
Volumen tratado-Columnas de carbón 1, 454, 400 m3
Ley de solución Rica 0.93 g
/m3Ley de solución Barren 0.04 g/m
Oro recuperado 41,616 OzRecuperación 95.70 %
Proceso Merrill Crowe
Volumes Strip Planta Carbon a Merrill Crowe 14, 400 m3
Ley de solución Rica 89.9 g/m3
Volumen poza de solución rica Merrill Crowe 1, 375,279 m3
Ley de solución Rica 1.41 g/m3
Volumen tratado-Merrill Crowe 1, 389,679 m3
Ley Ingreso a Merrill Crowe 2.32 g
/m3Ley de solución Barren 0.04 g/m
Oro recuperado "TOTAL TEORICO" 101,953 OzRecuperación "TOTAL TEORICO" 98.3 %
Balance Metalurgico Pad Yanacocha Norte-junio 05
Toneladas descargadas-mes 3, 866,221 TM Toneladas descargadas-acumuladas 250, 644,214 TM
Ley de mineral-descargadas-mes 1.38 TM Ley de mineral-descargadas-acumuladas 0.91 TM
Oro-descargadas-mes 171,320 OzOro-descargadas-acumuladas 7,295,427 Oz
Oro-recuperado-mes 101,953 Oz
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
Oro-recuperado-acumuladas 5,078,241 Oz
Recuperación"TOTALTEORICO"ajunio'05 69.6%%
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos
5.2.4. Principales indicadores de los procesos de lixiviación, carbón en columna y merrill crowe
Indicador es de lixiviación Valor UnidadPorcentaje de Taponamiento 5.0 %Volumen de solución lixiviante que ingresa a la celda 80-150 m3/hVolumen de solución lixiviante total bombeado a la pila 4,550 m3/hRatio de cal 0.8 Kg/TMConcentración de cianuro libre en solución barren 30 gr/m3
Concentración de cianuro libre en soluciónrecirculación
50 gr/m3
Indicadores de la planta de carbón en columnas
Volumen de la solución tratada 2,000 m3/hRecuperación total 98.5 %Concentración de oro en la solución barren 0.04 gr/m3
Indicadores de la planta Merrill Crowe
Volumen de la solución tratada 2,750 m3/hRecuperación total 98.5 %Concentración de oro en la solución barren 0.04 gr/m3
Metodología de la Investigación Científica Procesos Metalúrgicos