Evaluación técnica y económica de una mina subterránea utilizando relleno cementado

Abstract

En el mundo existen varios ejemplos de minas subterráneas que utilizan rellenos, aplicado en su mayoría a minas de metales preciosos y yacimientos polimetálicos, tal como el caso de la mina de Leeville en que se agrega relleno cementado con el fin de aumentar la recuperación minera a través de un método seguro y que además reduce el impacto ambiental. Sin embargo, en Chile esta forma de extracción no se ha masificado, solo puede mencionarse un caso, y es la mina el Toqui, yacimiento de plomo-zinc, en donde el relleno cementado se emplea para recuperar los pilares en el método Room and Pillar. Entonces, en el Centro de Investigación JRI (CI-JRI), surgió la inquietud de diseñar y evaluar técnica y económicamente un caso real de explotación de un pórfido de cobre chileno (alojado en una roca caja de calidad geotécnica media-regular) usando relleno de relaves cementado. En particular en este trabajo de memoria el objetivo principal fue realizar el diseño de una mina subterránea utilizando relleno de relaves cementados para aumentar la recuperación de mineral con condiciones de estabilidad segura, extender la vida útil de la mina y minimizar la subsidencia ocasionada por la explotación minera. Se decidió explotar el yacimiento usando el método "Sublevel Stoping". Esto debido a la geometría vetiforme del yacimiento y a las propiedades geomecánicas de la roca que lo conforman. El diseño minero, análisis geomecánico y la evaluación económica se efectuó para dos escenarios, uno denominado caso base, en el que no se utilizó relleno y el otro caso de estudio en el que se aplicó el relleno de caserones con relaves cementados. Los resultados del estudio permitieron concluir que en el caso base las reservas son de 3,05 [Mton], con una ley media de cobre de 1,59 [%] y la vida útil de la mina son 7 años, mientras que en el caso en donde se rellenan los caserones las reservas mineras son de 6,68 [Mton], con una ley media de cobre de 1,61 [%] y una vida útil de 11 años. Además, al utilizar relleno cementado se tiene un beneficio medioambiental extra, el que está asociado a la disposición final de relaves en el interior mina como un relleno inerte. Se calculó que el 50,2 [%] del relave producido por la planta se aprovecha como relleno. La evaluación económica de ambos proyectos indicó que son viables, presentando ambos un VAN positivo. Para el caso base el VAN fue de 41,1 [MUS$] y para el caso en que se usó rellenos cementados se obtuvo un VAN igual a 54,8 [MUS$], lo que implica un aumento de un 33,3 [%] con respecto al caso base. La principal conclusión de este estudio es que el uso de relleno de relaves cementado en una mina de cobre chilena es factible, siendo posible implementarla en yacimientos de otros minerales y en otros lugares de Sudamérica. Además, esta tecnología agrega valor al negocio incrementando los beneficios económicos y la vida útil de la explotación, y reduce el tonelaje de relaves que debe conducirse y depositarse en tranques de relaves. Esto último implica una disminución en inversión, manejo y cierre de los depósitos de residuos mineros como también una disminución de los riesgos asociados (como la contaminación directa del suelo, agua y aire por derrames y por el propio tranque). Por tanto, el negocio es más sustentable.