Por: Jean Bueno Carreón, Nickol Estrada Ramos y Jhonatan López Álvarez, Nexa Resources.

Resumen

La Mineralización Volcánica es un nuevo dominio que posee valor económico en los yacimientos tipo VMS que se encuentra en zonas de frontera y se caracteriza por tener altos valores en Ag, Pb y niveles aceptables de Zn y Cu. De esta forma, con el objetivo de incrementar los recursos en la unidad minera Cerro Lindo, se realizará un estudio geometalúrgico para corroborar la viabilidad del proyecto. 

Introducción 

El área de estudio se ubica en la parte occidental del Perú, en la provincia de Chincha, departamento de Ica, a 175 km al SE de Lima. El depósito de Cerro Lindo es caracterizado por una mineralización polimetálica Zn-Pb-Cu-Ag-Ba tipo sulfuro masivo vulcanogénico (VMS) de clase mundial con una producción promedio de 21,500 Ton/día.

El presente trabajo se realizó con el fin de dar a conocer al nuevo dominio que aportará nuevos recursos en la unidad Minera Cerro Lindo. El dominio volcánico era considerado en su totalidad una zona estéril, pero al realizar una estimación a este nos dio un NSR interesante y se empezó a realizar estudios para disminuir la incertidumbre y hacer viable su explotación. Donde se pudo diferenciar esta zona estéril con la que tenía mineral, dándole el nombre de Volcánico Mineralizado (VM) con leyes considerables.

El VM es un dominio geológico que no fue considerado en modelos anteriores al 2019, por lo tanto no estaba incluido en los recursos ni en las reservas, debido a que se tenía una alta incertidumbre en tonelaje y leyes a consecuencia de su naturaleza, sin embargo, los estudios realizados demuestran que existe viabilidad para su explotación.

Objetivo 

Identificar, zonificar y caracterizar el nuevo dominio considerado como Volcánico Mineralizado (VM) en el yacimiento tipo sulfuro masivo vulcanogénico (VMS) en la unidad minera Cerro Lindo, con la finalidad de implementar un modelo y estimación del nuevo dominio para poder incrementar los recursos y explotación en la operación.

Para lo cual se va a determinar la presencia de Volcánico Mineralizado en los OB existentes en el yacimiento mediante la perforación diamantina y el logue de los sondajes donde nos brindarán información valiosa para poder identificar este nuevo dominio que fue considerado como estéril. Por último se va a realizar el estudio geometalúrgico del Volcánico Mineralizado para demostrar que existe la viabilidad para su explotación en la operación de Cerro Lindo.

Metodología aplicada

Se aprovecharon los sondajes infill que se realizaban a los tajos que entrarán en producción en meses posteriores y los sondajes para realizar recategorización de los OB con el propósito de poder cuantificar y zonificar al VM, mediante el logueo geológico. 

Macroscópicamente se notó con características totalmente diferentes a las muestras de mineral que contienen sulfuro, es decir, presentaba una matriz volcánica con parches de esfalerita, calcopirita, galena y cobres grises, dando un valor económico rentable para su explotación. Este dominio es caracterizado por sus altos valores de plata y plomo, cabe resaltar que en ciertas ocasiones se puede observar la esfalerita como material fino en la matriz volcánica.

Se sacaron muestras para ser analizadas en el Laboratorio de Certimin, donde se formó un compósito (LDFC-03) para poder realizar estudios geometalúrgicos como conminución (dureza del mineral), flotación, análisis mineralógico en los concentrados y en el relave.

En total se tomaron 400 muestras entre sondajes e hitos de comunes (frentes de avance en mineral y de tajos en producción), que fueron analizadas y ploteadas en el yacimiento.

Finalmente se realizó un modelamiento del nuevo dominio Volcánico Mineralizo al finalizar los estudios geometalúrgicos.

Geometalurgia del Volcánico Mineralizado

Conminución

Indica la reducción de tamaño de un material de dimensiones de partícula promedio a un tamaño de partícula inclusive más pequeño, mediante trituración, chancado, molienda y otros. (Camiper, 2019).

Se formó el compósito LDFC-03 con las muestras representativas distribuidas en el yacimiento para realizar las pruebas de conminución, flotación y mineralogía.

Índice de abrasión 

El índice de abrasión (Ai) se usa para determinar el desgaste de las brocas en la perforación, tubos y medios de acero en trituradores, molinos de barra y de bolas (SGS, 2020).

Los resultados de Ai que se obtuvieron de la mayor población de muestras se encuentran en rangos medios a altos.

Distribución de índice de Trabajo 

El BWi es la energía usada en la reducción de tamaño de partículas, como en el caso para determinar el consumo de energía de un molino de bolas para obtener un tamaño de partículas deseado, usualmente expresada como el pasante bajo una malla específica como la 150 o la 200. (Metallurgist, s.f.).

Los resultados de BWi de la mayor población de muestras presentan más dureza respecto a los otros dominios.

Flotación

Es el procedimiento que permite concentrar el mineral de la pulpa de material mineralizado que viene del proceso de molienda. En las celdas de flotación se hace burbujear oxígeno desde el fondo de manera que las partículas de mineral presentes en la pulpa se adhieren a las burbujas de aire y así suben con ellas y se acumulan en una espuma. La espuma rebasa hacia canaletas que bordean las celdas y que la llevan al proceso de decantación (Chile, s.f.).

En las pruebas de flotación del compósito LDFC–03 se puedo observar que las recuperaciones de los elementos (Zn, Cu, Pb y Ag) están dentro los estándares.

Mineralogía

Se realizó el estudio mineralógico del compósito LDFC-03 que pertenece al dominio Volcánico Mineralizado.

En la Figura 6 observamos que su composición contiene el 38.8% de silicatos comprobando la alta dureza de este dominio, seguido de los sulfuros con un 39.9% que nos corrobora el contenido de mineral en el VM.

La presencia de tenantita es muy poca en el compósito realizado; cabe resaltar que nuestro concentrado de Cu es de muy buena calidad.

Estudio petrominerográfico

Se realizó el estudio petrominerográfico para poder reconocer los minerales de mena en el dominio VM en base a una descripción macroscópica, microscópica, de minerales primarios y secundarios, probable secuencia paragenética, textura y alteraciones.

En la muestra macroscópica podemos ver que es una roca metamórfica compacta de color gris pardusco. Presenta una textura granoblástica con agregados de blastos de cuarzo y muscovita, presencia de relictos de andalucita y moldes de porfidoblastos alterados. Con una invasión de cuarzo posterior asociado con pirita y esfalerita.

En la descripción microscópica la muestra corresponde a una roca corneana con textura granoblástica. Formada por relictos de porfidoblastos de andalucita y moldes de porfidoblastos (totalmente alterados por sericita, muscovita l, muscovita ll y cloritas). Han sido invadidos y englobados por agregados de blastos de cuarzo l con muscovita l y sericita en sus intersticios. Posteriormente, la roca ha sido invadida por agregados de cuarzo II (de tamaños mayores) que presentan a) pirita l, esfalerita lll, muscovita ll y cloritas entre sus intersticios; b) calcopirita lll, se aprecian como relictos en esfalerita lll, y c) galena que ha reemplazado débilmente algunos cristales de pirita l.

La muestra presenta una textura granoblástica, con una textura moderada de sericitización y una textuta débil de cloritización.

La probable secuencia paregénetica en esta muestra es: anatasa, pirita I, calcopirita III, esfalerita III y galena.

Modelamiento 

El Volcánico Mineralizado fue modelado en el software Leapfrog Geo mediante el Refined Geological Model, cronológicamente es el último dominio en interpolarse por su disposición y contacto con la roca caja. 

El VM se diferencia de las otras litologías por no contener sulfuros masivos, la mineralización se encuentra diseminada o en parches en la roca volcánica, adicionalmente se tomaron estas consideraciones para su asignación:

VM = Rocas volcánicas %Fe <15%; Zn >=1% o Cu >=0.25% o Pb >=0.50% o Ag >=30ppm

Conclusiones

1. Se identificó que el mineral de caja adyacente a la mineralización, es decir, el Volcánico Mineralizado presenta mayor dureza y abrasividad en comparación al sulfuro masivo.

2. La recuperación de Zn depende del contenido en la cabeza.

3. Las recuperaciones y calidad de los concentrados están dentro de los estándares establecidos por planta concentradora.

4. Se debe realizar ensayos de densidad ya que este dominio contiene mayor contenido de volcánico, posiblemente su densidad sea menor a la de los sulfuros masivos.

Agradecimientos

A la empresa Nexa Resources Perú por facilitarnos usar la información requerida para realizar este presente trabajo y al equipo de Geología de Cerro Lindo por su incondicional apoyo.

Bibliografía

Bizalab. 2020. Estudios Petrográficos y Petromineragráficos - Informe III. Lima.

Camiper. 2019. ¿Qué es la Conminución de Minerales en Metalurgia? Lima: Redacción Tiempo Minero.

Chile, M. d. (s.f.). Flotación. Obtenido de http://www.minmineria.gob.cl/glosario-minero-f/flotacion/Metallurgist, 9. (s.f.). Indice de Trabajo de Bond y su Procedimiento. Obtenido de https://www.911metallurgist.com/metalurgia/indice-trabajo-bond-procedimiento/

SGS, M. 2020. Servicios metalúrgicos y operaciones de unidades - Pruebas de abrasión.