Diseño de una Metodología para el Apoyo del Despacho de Concentrado de Cobre desde la Lixiviación in Situ en la Planta SX EW

Abstract

CODELCO, en su afán de aumentar su valor como empresa y sus reservas de minerales, está en una búsqueda constante de nuevos yacimientos y métodos de explotación. Por esto en la actualidad, se encuentra estudiando en conjunto con el Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile (CMM) la lixiviación in situ (ISL), método de explotación para yacimientos de óxido de cobre ubicados a baja profundidad y de baja ley, los cuales no son rentables de extraer con los procedimientos utilizados en la actualidad. La problemática de éste proyecto se basa en que para realizar un debido análisis de pre factibilidad, de cualquier yacimiento, no se cuenta con una herramienta que organice el despacho óptimo de concentrado de cobre (PLS) producido por las distintas celdas de explotación hacia el depósito en la planta.

Dado lo anterior, el objetivo de ésta memoria es construir y desarrollar un modelo y una metodología de resolución que permita realizar una planificación de explotación para un yacimiento por medio de ISL. El yacimiento es modelado como un conjunto de celdas explotación, cada una caracterizada por su ley promedio, tonelaje, potencial de mineralización y parámetros de recuperación. El planificador decide el instante en que se debe comenzar la explotación de cada celda, considerando la capacidad de operación de la planta y piscina de PLS. El problema es abordado mediante un modelo de optimización no lineal en tiempo discreto, que minimiza las distancias euclidianas entre las concentraciones deseada y depositada cuyo valor óptimo es, en general, difícil de calcular. Para la búsqueda de la solución se construyó una heurística, principalmente por su alta flexibilidad y que permite primero buscar una solución inicial factible, basándose en los criterios actualmente utilizados para la planificación, y que luego se mejora haciendo intercambios en las variables de decisión.

Los resultados evidencian que la concentración depositada por las celdas se ajusta a la deseada por la planta con un pequeño margen error, el cual es significativamente menor con respecto a la planificación manual. Sin embargo, la calidad de la solución se ve directamente afectada por la calidad del yacimiento y los requerimientos de la planta. Actualmente, existen alrededor de 1.000 millones de toneladas de recursos probados extraíbles por ISL equivalentes a MMUS$ 4,79 y cuyos costos de operación directos promedio son rentables. La aplicación de la metodología desarrollada en este proyecto para la planificación disminuye alrededor de un 70% los costos de superar la concentración deseada, y en un 60% cuando es menor; asimismo, permite producir alrededor de 17% más de cátodos de cobre para todo el horizonte de evaluación, ya que se aprovechan mejor la capacidad de la planta SX EW.

A partir el desarrollo del presente estudio, se puede determinar que hay fuertes incentivos para la inversión en investigación y desarrollo de la ISL. Además, deja abiertas líneas futuras de investigación que permiten mejorar la calidad del modelo desarrollado y ampliar sus aplicaciones.