Impacto de la inclusión de variables ambientales en la planificación minera de corto plazo

Abstract

Actualmente el negocio minero tiende a fomentar un desarrollo sustentable minimizando sus impactos ambientales mediante el desarrollo de nuevos procesos y nuevas tecnologías. Sin embargo, en el área de planificación minera, no existe un modelo de planificación de corto plazo que incorpore variables de carácter ambiental, siendo este tema de gran importancia para la industria en vista de que estos factores pueden influir en la viabilidad de un proyecto. Este trabajo busca desarrollar, de forma experimental, una metodología de planificación minera de corto plazo que considere ciertas características geometalúrgicas y geoambientales del material (por ejemplo, la dureza y la mineralogía) que al ser incluidas puedan significar un beneficio ambiental. Para cumplir con el objetivo, se identificaron algunos de los impactos ambientales más comunes en una faena a cielo abierto y se determinó la relación de estos con ciertos procesos mineros y características de la roca. Esta nueva metodología se desarrollará mediante programación matemática, en conjunto con herramientas del software BOS2, el cual calcula la secuencia de extracción óptima de bloques desde la mina, permitiendo satisfacer las condiciones de blending (mezcla) de los materiales procesados. Para determinar si realmente este nuevo modelo de planificación tiene repercusiones significativas tanto en el plan de producción como en el diseño de la mina, se aplicó a un caso de estudio real, adaptando el modelo BOS2 a los requerimientos del proyecto e incorporando las nuevas variables, que para este caso fueron el contenido de arsénico, la relación Cu/Fe y el consumo de energía en la molienda (kWh/t). Además, se evaluaron distintos escenarios considerando como mineral solo el sulfuro y sulfuro + marginal. Al analizar el caso de estudio, se determinó que la mineralogía (con relación al contenido de arsénico y la relación Cu/Fe) y la dureza del material extraído (en términos de tiempo requerido para el proceso de conminución) tienen repercusiones ambientales como lo es la emisión de contaminantes a la atmósfera y el gran consumo energético que es necesario para procesar el material y que muchas veces no se utiliza de manera óptima. Los ensayos arrojan resultados positivos al lograr disminuir considerablemente el límite de arsénico permitido en un 40% y el consumo energético por tonelada en 53%, disminuyendo la producción final de cobre fino únicamente en 0.1% y 1%, demostrando que es posible mejorar las condiciones ambientales de un proyecto sin comprometer la producción. The mining business currently tends to promote sustainable development by minimizing its environmental impacts through the development of new processes and technologies. However, in the mine planning area there is no short-term planning model that incorporates environmental variables, despite being of great importance for the industry since these factors could change the viability of a project. This work seeks to develop, an experimental methodology for short-term mine planning considering certain geo-metallurgical and geo-environmental characteristics of the material (for example, hardness and mineralogy) that as being included, could represent an environmental benefit. To meet the objective, some of the most common environmental impacts in an open-pit mine were identified as well as their relationship with certain mining processes and rock characteristics. This new methodology will be developed by mathematical programming, in conjunction with BOS2 software tools, which calculates the block schedule sequence from the mine, satisfying the blending conditions of the processed materials. To determine if this new planning model has significant repercussions on the mine plan and the mine design, it was applied to a real case study, adapting the BOS2 model to the project requirements, incorporating the new variables (in this case: arsenic content, Cu / Fe ratio and the energy consumption in the milling process (kWh / t)). Besides, different scenarios will be evaluated considering as mineral only the sulfide material and sulfide + marginal materials. When analyzing the case study, it was determined that the mineralogy (concerning the arsenic content and the Cu / Fe ratio) and the hardness of the extracted material (in terms of the time required for the comminution process) have environmental repercussions, such as the emission of pollutants into the atmosphere and the great energy required to process the material and that is often not used optimally. The tests show positive results by considerably reducing the allowed arsenic limit by 40% and the energy consumption per ton by 53%, reducing the final production of fine copper only by 0.1% and 1%, showing that it is possible to improve the environmental conditions of a project without compromising production.