Cubicación de Escorias con contenidos de cobre

El proceso para obtener cátodos a partir de minerales sulfurados posee una serie de etapas consecutivas que permiten la obtención del cobre que es comercializado. 

En este caso los desechos de interés dentro del proceso de Fundición es la parte sólida, denominadas como escorias. Dentro de las escorias generadas por la pirometalurgia existen diversos tipos, asociadas a la etapa en cual fueron descartadas, lo que influye a su vez en la composición de estas. 

Las escorias con contenidos de cobre se obtienen como material de desecho a partir del proceso de Fusión. Durante la fundición del concentrado de cobre se producen dos fases líquidas inmiscibles entre sí, las que se clasifican como mata rica en cobre (sulfuro) y la escoria (óxido). La mata pasa a procesos posteriores de conversión, mientras que la escoria fundida se descarga directamente o pasa a proceso de recuperación de cobre, logrando que tengan un porcentaje menor al 1% de cobre antes de ser descartadas. En etapas de recuperación de cobre en hornos de limpieza y Horno de limpieza de escoria (HLE) es posible recuperar el cobre contenido en escorias de alta ley, las que se encuentran entre 4 – 10% de cobre, que provienen de los procesos de fusión (horno) o conversión.

Debido al potencial económico que se encuentra en estos materiales, es necesario cuantificar las cantidades de tonelaje, lo que ayuda a complementar los balances metalúrgicos y cuantificar económicamente el cobre en este caso o bien al elemento (o metal) de interés, que puede ser recuperado.

El proceso de cubicación se realiza a través de drones los cuales capturan imágenes aéreas que incluyen la superficie asociada al sector a cubicar, esta metodología presenta una alta precisión en cuanto a coordenadas geográficas y altura asociada a las cotas del acopio, esto se debe al uso de un equipo GNSS (GPS Geodésico) que complementa la captura de la información. Posteriormente estas imágenes son modeladas en 3D en softwares especializados para la obtención del volumen del Escorial. Es recomendado siempre contar con una topografía previa del sector donde se deposita la Escoria debido a que eso disminuye la variabilidad y entrega mayor precisión en el proceso de estimación del volumen. Aunque de igual manera existen métodos para la obtención de la altura del terreno natural es caso de no contar con la topografía, un ejemplo, es a través de estudios geofísicos.

Una vez obtenido el Volumen o en forma paralela se realiza la medición de densidad relativa de la escoria que sea representativa del Escorial completo, el cual debe ser muestreado correctamente para minimizar el sesgo de la medición.

Con el volumen obtenido y la densidad relativa representativa del Escorial se calcula el tonelaje presente en el momento de la medición. Cabe destacar que siempre habrá un sesgo en estos procesos debido a que las fundiciones por lo general se encuentran siempre en funcionamiento, modificando de manera continua las dimensiones de los Escoriales y, por ende, los tonelajes y la cantidad de cobre disponible en ellos.

En Chile las principales empresas a nivel nacional productoras de escorias de cobre se encuentran las fundiciones de Codelco (Chuquicamata, Potrerillos, Ventanas y Caletones), de Anglo American (Chagres), de ENAMI Paipote y de Glencore (Altonorte).

En AVR Consultores realizamos cubicación de materiales utilizando herramientas y equipos del mercado actual, en el caso de cubicación de concentrados utilizamos equipos Bosch para la toma de mediciones y para la cubicación de escorias con el apoyo de Quantum Energy realizamos la captura de imágenes aéreas con drones que son complementados con GPS Geodésicos para una mayor precisión. En ambos casos son utilizados softwares para el modelamiento en 3D de los materiales y su posterior cálculo de volumen asociado.

Figura 1. Diagrama de bloques de procesamiento de minerales sulfurados. Modificado de Sepúlveda (2006)

Figura 2. Ejemplo imagen de modelo 3D de Escorial, generado a partir de Vuelo RPAS.

Referencias

  • Sepúlveda, C. (2006). Utilización de escorias de fundición para la producción de compuestos de hierro.

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