La búsqueda de yacimientos es costosa y no puede ser dejada al azar. Ubicar un yacimiento de cobre no es una tarea sencilla. Ya pasaron los tiempos en que las vetas de cobre nativo, sin combinarse con otros metales, asomaban a la superficie esperando ser descubiertas.
Etapas de la Exploración Minera
Primero se define la región que se va a explorar y su geología. Se utiliza información pública, generalmente archivada en el Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN), mapas geológicos, imágenes satelitales, etc. Se definen áreas para explorar en terreno, recolectando muestras para análisis químico y realizando un reconocimiento geológico.
Cuando existe potencial en un área, se realizan sondajes, perforaciones de las que se extraen muestras (testigos o cuttings) del subsuelo. Esta etapa, conocida como exploración intermedia, puede dividirse en varias campañas.
La exploración avanzada determina la geometría del depósito, sus principales características y su tamaño. También determina la ley del cobre, que establece el porcentaje de cobre fino (puro) en el mineral del yacimiento.
Después de la exploración avanzada se realiza el estudio de factibilidad, que determina la rentabilidad del yacimiento bajo una variedad de condiciones de mercado. Un aspecto crucial de todo estudio de factibilidad es el Estudio de Impacto Ambiental, en el que se evalúan los efectos que la actividad minera provocaría al entorno medioambiental y social.
Métodos de Extracción del Cobre
Para obtener cobre fino o puro, primero se deben mover las rocas desde la mina o yacimiento a la planta de proceso. Para ello hay que reducirlas a un tamaño manejable, que permita transportarlas. En la minería del cobre existen dos métodos de extracción: a cielo abierto y subterráneo.
Minería a Cielo Abierto
Cuando el cobre aflora a la superficie o está cerca de ella, la elección es el método de cielo abierto. En este caso la extracción se realiza en un rajo, que es una excavación en la tierra con ciertas características específicas para permitir las operaciones de manera segura. El rajo es una especie de anfiteatro, cuya forma y profundidad dependen del desarrollo de la explotación.
En la extracción a rajo abierto primero se remueve el mineral desde el yacimiento usando explosivos. La detonación se llama tronadura. Luego entran en operación los cargadores frontales o las palas eléctricas, capaces de levantar de una sola vez más de cien toneladas. Su labor consiste en cargar los camiones con el material fragmentado por la tronadura.
Minería Subterránea
La minería subterránea, en cambio, se emplea cuando la cantidad de material estéril sobre el yacimiento es tal que los costos de su remoción hacen inviable un proyecto minero a cielo abierto. La extracción se realiza excavando túneles y cámaras, dispuestas para recuperar la máxima cantidad de mineral de manera eficiente y segura. Existen diversos métodos de extracción subterránea dependiendo de la competencia de la roca, geometría y dimensiones del cuerpo mineralizado.
Proceso de Concentración del Mineral
Después de la extracción, el viaje del mineral continúa hacia el proceso de concentración, que significa separar el sulfuro de cobre del resto del material de la roca. Esto se realiza en una instalación cercana a la mina, la planta concentradora.
La concentración se inicia con el chancado, que busca reducir y homogeneizar el tamaño de las rocas, triturándolas. El chancador primario permite reducir el tamaño de los fragmentos hasta un promedio de 20 centímetros de diámetro. Después del chancado se continúa reduciendo el tamaño del mineral mediante molinos para conseguir partículas de aproximadamente 0,18 mm. En esta etapa se agrega agua, lo que permite una molienda uniforme y eficiente.
Desde la molienda llega la pulpa de cobre. Es un proceso físico-químico que separa los materiales sulfurados y otros minerales de valor económico, como el molibdeno, del resto de los elementos presentes en la pulpa. El proceso de separación se inicia depositando la pulpa en unos estanques conocidos como celdas de flotación. Se hace burbujear aire desde el fondo y se agita constantemente.
Obtención de Cobre Puro
Para obtener cobre puro, el concentrado debe ser sometido a un proceso de fundición que permite separar el cobre del resto de los minerales del sulfuro. Para ello se aplican altas temperaturas, hasta llevarlo a su estado líquido, y se somete a una serie de pasos que van incrementando su nivel de pureza.
En los hornos se realiza la fusión, sometiendo el concentrado a altas temperaturas hasta fundirlo. Los elementos componentes se separan por peso, quedando el cobre en el fondo, parte del hierro en la superficie como escoria y el azufre en forma de gas. El líquido entonces es llevado al proceso de conversión, que se efectúa en hornos especiales, llamados convertidores.
Electrorrefinación
La electrorrefinación se realiza colocando alternadamente un ánodo y un cátodo, que es una placa muy delgada de cobre puro, en piscinas con agua y ácido sulfúrico. Se hace pasar la electricidad por la solución, formando un circuito en el que el ánodo es el polo positivo y el cátodo, el negativo. Esto genera una reacción química llamada electrólisis, que libera el cobre desde el ánodo y lo pega al cátodo, dejando en la solución las impurezas.
Hidrometalurgia
Otro método para tratar el cobre es la hidrometalurgia, proceso que permite obtener cátodos de cobre con un 99,9% de pureza a partir de minerales oxidados y algunos tipos de sulfuros como la calcosina, aprovechando su sensibilidad química al ataque de soluciones ácidas. Consiste en aplicar una mezcla de ácido y agua sobre el mineral. El ácido ataca la roca y disuelve el cobre en el agua, formando una solución que es recogida para ser tratada en los procesos siguientes.
El resultado de la lixiviación es una solución de sulfato de cobre denominada solución rica. Esta posee impurezas que deben ser separadas antes de pasar a la electroobtención. Esta etapa intermedia se llama extracción por solventes.
Para separar el cobre de las impurezas, se usa un reactivo que sólo capta cobre y no se mezcla con agua. Finalmente, la solución rica en cobre es vaciada en celdas de electroobtención, piscinas con placas de plomo o acero inoxidable, llamadas ánodos (polo positivo) y cátodos (polo negativo). Estas forman un circuito, que es alimentado por una corriente eléctrica continua de baja intensidad. El cobre en solución es atraído por el polo negativo, pegándose partícula por partícula.
Trámites y Regulaciones
Las grandes y medianas empresas están obligadas a realizar este trámite a través del Sistema de Información Minera en Línea (SIMIL). El trámite se puede realizar durante todo el año en el sitio web y en oficinas de Sernageomin. Una vez en el sitio web de Sernageomin, escriba su RUT y contraseña, y haga clic en "ingresar". Como resultado del trámite, habrá presentado la solicitud de autorización. Tendrá respuesta a su requerimiento en un plazo de 30 días hábiles.
Seguridad e Innovación en la Minería
Pensando en cada uno de nuestros colaboradores -propios y contratistas- y también en sus familias, nos preocupamos de la máxima seguridad en nuestras operaciones. Trabajamos por generar lazos de confianza y colaboración con las comunidades cercanas a nuestras faenas, buscando soluciones a desafíos comunes. Estamos comprometidos con el cuidado de nuestro entorno. Entendemos la innovación como el vehículo que nos lleva a proyectar nuestro futuro.
Métodos de Perforación para la Exploración
Existen dos métodos principales de perforación de exploración: la perforación con recuperación de testigo y la perforación con circulación inversa (normalmente denominada RC). La perforación con recuperación de testigo ofrece una muestra sólida, en forma de cilindro, del terreno a una profundidad exacta. La perforación de circulación inversa (RC) ofrece una muestra triturada, con los recortes de una profundidad relativamente bien determinada en el barreno.
Aparte de eso, el orificio de perforación en sí puede proporcionar más información, sobre todo si se usan dispositivos de registro para detectar anomalías físicas, similares a los estudios geofísicos mencionados anteriormente. Para cuantificar la mineralización y definir la forma, el tamaño y el contenido de metal del yacimiento, se requiere un procedimiento detallado en las actividades de exploración. Los geólogos examinan la información disponible y, a continuación, recomiendan si es o no es necesario realizar una perforación adicional.
En la mayoría de los casos, la minería empezará con una excavación a cielo abierto, y se convertirá gradualmente en minería subterránea cuando la relación entre residuos y minerales demasiado excesiva. Si bien la exploración nunca ha sido tan desafiante como lo es hoy, los avances tecnológicos han permitido que las tareas de perforación más arduas y repetitivas puedan superarse con confianza, en gran medida gracias al rápido progreso de los sistemas de control avanzado y la automatización.
La seguridad es siempre una prioridad. Funciones como las protecciones, los bloqueos integrados y una mayor automatización para eliminar las tareas peligrosas han dado lugar a un aumento significativo de la seguridad de los operadores.
TAG: #Empleo
