Análisis de liberación mineral a partir de modelamiento de fractura no-aleatorio

Abstract

La liberación mineral es una variable descriptiva de las partículas resultantes del proceso de conminución, que refleja cuanto porcentaje de mineral de mena hay expuesto en estas. Las partículas deben poder ser recuperadas en el proceso de flotación posterior a la conminución, es por ello que en la industria se busca obtener la mayor cantidad de partículas altamente liberadas, con la finalidad de generar una mayor recuperación del mineral de mena. Con la finalidad de predecir y optimizar la liberación mineral en la conminución, se han propuesto diversos modelos que utilizan tanto el fracturamiento aleatorio, como el fracturamiento no aleatorio. El fracturamiento aleatorio es la forma de modelar el fracturamiento asociado a conminución, que no depende de las propiedades físicas de las rocas, y, por ende, el patrón de fractura es aleatorio para cualquier partícula. El fracturamiento no aleatorio, es una forma de modelar el fracturamiento para conminución que sí está controlado por las propiedades físicas de las fases minerales presentes en las partículas. En este trabajo, se propone una nueva metodología para generar un modelo de análisis de liberación mineral a partir de un modelamiento de fractura no aleatorio. El desarrollo del modelo, se trabaja en base a un algoritmo que utiliza imágenes analizadas por MLA, dónde se identifican los grupos minerales presentes, y se asocia cada grupo mineral a su valor de la propiedad de resistencia a la compresión. Luego, se simula la generación de partículas sin reemplazo para diferentes tamaños de partículas (entre 20 y 400 micrómetros), a partir de un kernel de convolución sobre las imágenes, para comprender cómo afecta el tamaño de partícula resultante a la liberación mineral y a las probabilidades de fractura. Al analizar las distribuciones de probabilidades de fractura de las partículas simuladas, se observa que el caso no aleatorio converge al caso aleatorio al aumentar el tamaño de partículas. Junto a esto, se aprecia que la distribución de liberación en las partículas con mineral de interés es dependiente de las propiedades texturales de las rocas y de las propiedades físicas de los minerales presentes en estas. Finalmente, también se puede apreciar en los resultados que se estaría sobrestimando la probabilidad de generar partículas liberadas con el modelo aleatorio para uno de los casos. En conclusión, el modelo propuesto en este trabajo permite evaluar la liberación mineral, mediante una simulación de fragmentación no aleatoria y sin reemplazo basado en el modelo de fractura preferencial. Este modelo podría representar una herramienta valiosa a futuro para la industria minera, ya que permitiría una evaluación más precisa y eficiente de la liberación mineral en las operaciones mineras, permitiendo un tamaño de conminución más gruesa, y aumentando la eficiencia energética de la mina.