La minería es una actividad compleja que involucra diversos procesos y materiales. Para comprender mejor el orden de trabajo en minería, es esencial definir algunos conceptos clave.
Geología y Exploración
La geología es una de las ciencias naturales que estudia las características físicas de la Tierra, su forma, constitución y origen. Los geólogos estudian la estructura de la Tierra o cómo está formada, el origen de ésta y su historia. Esto les permite encontrar yacimientos de minerales, petróleo y gas.
La tierra está formada por tres capas concéntricas de diferente composición y dinámica: la corteza, el manto y el núcleo, que en conjunto forman la geósfera, también conocida como tierra sólida (constituida por la litósfera, la astenósfera, la mesósfera y la endósfera.
La geofísica, rama de la física, se preocupa de estudiar la Tierra. En la exploración de yacimientos se utilizan diferentes métodos geofísicos para ubicar anomalías que indiquen la presencia de metales en profundidad.
La estimación de los recursos en cantidad (toneladas) y calidad (contenido de cobre o ley) se realiza en base a la información geológica que se disponga (sondajes, túneles, muestras de superficie, etc.). Para tener una idea de lo acertado de la estimación a los resultados obtenidos, se les asigna un valor de la calidad de ésta, que se denomina categorización.
Procesos Mineros
La biotecnología, en términos generales, se puede definir como el uso de los organismos vivos para la obtención de productos útiles para el ser humano.
El chancado es el proceso mediante el cual se disminuye el tamaño de las rocas mineralizadas triturándolas en chancadoras y molinos. Un ejemplo es el chancador de mandíbulas, que tiene dos superficies casi verticales que se llaman muelas y funcionan como una mandíbula.
La tronadura implica la acción de definir la secuencia de encendido para toda la malla de disparo. Un detonador es un dispositivo que permite iniciar altos explosivos, de acuerdo con un tiempo de retardo que contiene en el interior del casquillo. Los explosivos incluyen mezclas de nitrato de amonio y petróleo combustible, muy utilizadas en minería, y otros formulados a base de nitroglicerina.
La flotación es un procedimiento que permite concentrar el cobre de la pulpa de material mineralizado que viene del proceso de Molienda. En las celdas de flotación se hace burbujear oxígeno desde el fondo de manera que las partículas de cobre presentes en la pulpa se adhieren a las burbujas de aire y así suben con ellas y se acumulan en una espuma.
El espesamiento es la etapa del proceso productivo del cobre en la que se reduce el agua del concentrado de cobre que viene de la Flotación. Cuando el concentrado sale de los espesadores, contiene entre un 50% y un 12% de humedad.
La fundición va desde la recepción y clasificación del concentrado de cobre, hasta la producción de ánodos. El principal objetivo de la fundición es separar del concentrado de cobre otros minerales e impurezas. Para esto, el concentrado de cobre se funde en hornos de reverbero desde donde se obtiene la escoria y el eje (o mata) que contiene 45% a 48% de cobre.
La lixiviación implica la impregnación del mineral con una solución ácida antes de ser depositado, con el objeto de producir la sulfatación (transformación a sulfatos) de los minerales oxidados de cobre.
La electroobtención es un método en que se obtiene la depositación de un elemento determinado desde una solución que lo contiene, mediante la aplicación de una corriente eléctrica de baja intensidad.
La electrorrefinación es un proceso para producir cátodos de cobre que se lleva a cabo en celdas electrolíticas, en las que se colocan alternadamente un ánodo de cobre blister y un cátodo inicial de cobre puro, en una solución de ácido sulfúrico.
Materiales y Sustancias
El ácido sulfúrico (H2SO4) es un líquido aceitoso, transparente e incoloro. Este ácido reacciona con todos los metales, por eso se utiliza en el proceso de lixiviación.
El cobre (Cu) es un metal de transición de color rojizo y brillo metálico. Se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad.
Un cristal es un sólido homogéneo que posee un orden interno tridimensional. Ello es debido a que los cristales están compuestos por una serie de átomos, moléculas o iones y forman una estructura que se repite.
Los clastos son trozos de rocas que provienen de otro sector (área de fuente, sector de origen). Generalmente todas las rocas y minerales pueden aparecer como clasto: cuarzo, feldespatos, carbonatos, arenisca, eclogita, esquistos y muchos más.
Otros Conceptos Importantes
- Acarreo: Se refiere a la carga de material mineralizado extraído del yacimiento.
- Ánodos: Placas metálicas de cobre o plomo que se instalan en la celda electrolítica por las cuales entra la corriente eléctrica (carga positiva).
- Cátodos: Son las placas de cobre de alta pureza que se obtienen en el proceso de electrorrefinación y de electroobtención.
- Densidad: Magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo.
- Estéril: Minerales sin valor económico y que acompañan a los que contienen los elementos metálicos que se recuperan en el proceso industrial.
- Mata: Material en forma de una mezcla sulfurada, que contiene un 45% a 48% de cobre.
- Relave: Material que es evacuado desde los pozos de perforación, producto de la penetración de la roca.
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