Modelamiento geoestadístico de la lixiviabilidad de un yacimiento de cobre

Abstract

En todo proyecto minero, la aplicación de criterios económicos al modelo geológico permite conocer la viabilidad de la explotación minera, entre los que destacan: costos mineros, precios de venta, recuperación minera y recuperación metalúrgica. Debido a lo anterior, en la presente tesis se entrega un enfoque geoestadístico a la recuperación metalúrgica, bajo el concepto de solubilidad a partir de la lixiviación a muestras de sondajes, con la utilización de dos agentes lixiviantes para la disolución del cobre sulfurado, como son el cianuro de sodio y sulfato férrico. El yacimiento en estudio ha sido reconocido por más de 3500 sondajes, con información de alteración, litología, zona mineral, ley de cobre total (TCu), cobre soluble (Cusol3), cobre soluble proveniente de la lixiviación con cianuro de sodio (Cusol1) y de la lixiviación con sulfato férrico (Cusol2). La solubilidad de las muestras por lixiviación a nivel de laboratorio, el resumen estadístico indica que la solubilidad resultante del ataque químico con 5 g/l de Fe+3 + 50 g/l de H2SO4 es en promedio de 0.22. Para el caso de la solubilidad conseguida por lixiviación con 10% NaCN, el valor medio es de 0.47. En el cálculo mineralógico para minerales de cobre sulfurado en la muestra, la ley promedio de la calcopirita es de 0.61 %, posteriormente, la calcosina presenta una media de 0.30 %. Finalmente, la covelina obtiene una ley media de 0.07 %. A través del análisis de componentes principales, se han obtenido tres unidades geológicas, de las cuales se utiliza la primera (zona oxidada y sulfuros secundarios) para la elaboración de modelos predictivos. Para estos, se proponen tres alternativas: cokriging directo de las leyes (TCu, Cusol1, Cusol2 y Cusol3); cokriging de las leyes junto con las proporciones mineralógicas (calcopirita, calcosina y covelina); cokriging de las proporciones minerales, seguido del cálculo de las leyes de cobre por regresión, basada en el análisis de los datos de sondajes. De los tres enfoques presentados, el primero (cokriging de leyes) tiene la ventaja de ser el más directo, pero puede producir predicciones inconsistentes, es decir, las leyes predichas en un punto o un bloque podrían no corresponder a ninguna combinación de minerales. Una situación inversa ocurre con el cokriging de minerales (tercer enfoque), que permite obtener predicciones de las leyes de cobre total, férrico y cianurado, mediante la ecuación de regresión entre estas leyes y las proporciones de minerales, cuyos coeficientes de determinación son muy altos, entre 93 % y 100 %, resultando en predicciones consistentes con la mineralogía. Sin embargo, no permite obtener una predicción de la ley de cobre soluble, cuya regresión a partir de las proporciones de minerales tiene un coeficiente de determinación igual a 41.2 %. El segundo enfoque, cokriging de leyes y minerales, toma en cuenta toda la información, aun en contexto heterotópico. Para mejorar la coherencia de las leyes predichas, se sugiere reemplazar las predicciones de leyes de cobre total, cianurable y férrico por las leyes calculadas a partir de las predicciones de minerales usando la regresión adecuada.