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PRE-RIEGO DE PAD DE LIXIVIACIÓN: SOLUCIÓN PARA ACELERAR APORTE DE ONZAS DE FINOS E INCREMENTAR LA EXTRACCIÓN DE ORO

Por: Luis Santiago Andrés, jefe de Turno Planta, y Delmer Fernández Lázaro, jefe de Planta, Minera La Zanja.


Resumen

Minera La Zanja usa el proceso de lixiviación en pilas para la extracción de oro y plata. Como diseño, el mineral es lixiviado en plataformas (pilas) de 16 metros superpuestos.

Para tener una Lixiviación eficiente consideramos una serie de parámetros, siendo la velocidad de percolación y la altura de plataforma de riego, factores determinantes para obtener las onzas de Au proyectadas de cada mes. Después de cuatro años de operación las plataformas superpuestas alcanzaron alturas de 90 metros respecto al sistema colección. Esta altura considerable originaba que las celdas posterguen su aporte de onzas para el mes siguiente, arriesgando la producción mensual. Con este inconveniente, en Minera la Zanja se buscó una alternativa para incrementar la velocidad de percolación aplicando el procedimiento de pre-riego de celdas a lixiviar. 

El periodo de prueba inicio a mediados de 2016, y a nivel industrial el 2017. A septiembre de 2019, estamos operando satisfactoriamente logrando superar la producción de onzas proyectadas el 2018 e incrementado la extracción estimada. 

El trabajo describe el desarrollo teórico-práctico de pre-riego del pad, diseño de operación, y comparación de resultados obtenidos a nivel industrial 2017-2018 con el sistema de riego convencional. Se destaca la rentabilidad de este tipo de aplicación.

Introducción 

La lixiviación es una etapa del proceso hidrometalúrgico en donde el mineral es sometido y puesto en contacto con una solución lixiviante, para hacer posible la disolución del metal a extraer, y así lograr la recuperación de metal a partir de mineral de baja ley. 

Diversos factores como la mineralogía del mineral, granulometría, concentración de agente lixiviante, porosidad del mineral, velocidad de percolación y tasa de riego en la celda, influyen en el rendimiento. Para la lixiviación de minerales se utiliza un reactivo lixiviante que disolverá el metal del mineral en una concentración estimada, la cual tendrá que asegurar la extracción del metal por encima del 65%, estos reactivos por lo general son de fácil manejo y de preparación y dosificación variable, sin embargo, su acción frente al mineral está definida por parámetros complementarios como la adsorción de la solución en el mineral y la velocidad de percolación, los cuales en su conjunto lograran establecer la extracción final del metal a partir del mineral y la cantidad de finos de oro proporcionado. 

Asimismo, en una aplicación de lixiviación a nivel industrial se contempla un plan de descarga y riego de celdas en el pad, los cuales definirán el aporte de finos en el mes de producción y dentro de todo los parámetros que posibilitan este aporte se considera la velocidad de percolación uno de los parámetros relevantes para definir el aporte de onzas en el mes de producción.

Planta de beneficio Minera La Zanja 

La Zanja procesa mineral oxidado a un ritmo de 15,000 TMSD (durante operación) procedente de los tajos San Pedro Sur y Pampa Verde con un tamaño máximo de partícula de 10"(ROM) que es transportado hacia las áreas del pad de lixiviación, donde la altura de plataforma típica es de 16 m. Minera La Zanja, utiliza actualmente el proceso de lixiviación en pilas y recuperación de valores a través de una planta de procesos con el sistema de adsorción con carbón activado y una planta de procesos con el sistema Merrill Crowe, cada proceso funciona de manera independiente.

El beneficio inicia con el carguío de mineral al pad de lixiviación, en donde se conforman celdas para riego, cada celda deberá tener un área de aproximadamente 5,000 m2 (50 m x 100 m). Para el riego de celdas se han estimado un caudal de flujo de 1,500 m3/h solución lixiviante con una taza de 12 t/h.m2 y tiempo de lixiviación de 120 días o una ratio de solución mineral de 1.2 m3/TM.

La solución pregnant producto de la lixiviación es colectada en una poza de 20,000 m2 y conducida hacia los dos circuitos de adsorción mediante bombeo. Donde el caudal total de operación es 1,500 m3/h de solución pregnant, del cual 900 m3/h es tratado en la planta ADR para la recuperación de metales valiosos y la diferencia es derivada a la planta Merrill Crowe.

Para ADR se trabaja con dos circuitos de adsorción, es decir, se pasa por cada circuito 450 m3/h de solución pregnant, siendo un total de 900 m3/h en esta área. El resto de flujo (600 m3/h) se enviará a la planta Merrill Crowe. El carbón cargado con valores de Au y Ag es enviado a una tolva de almacenamiento donde se drena la solución remanente que acompaña al carbón para luego llenar unos tanques cerrados montados sobre un camión para su transporte. Después de completar el llenado, el carbón es transportado a Minera Yanacocha para tratar el carbón cargado, es decir, continuar con las etapas del proceso de desorción, Merrill Crowe, fundición obteniendo así las barras doré.

En el sistema Merrill Crowe a través del cual se recuperan los valores metálicos de oro y plata contenidos en la solución pregnant, mediante la adición de polvo de zinc a la solución previamente pasada por las etapas de clarificación y desoxigenación. El producto obtenido es precipitado de zinc, el cual es trasladado a Minera Yanacocha para continuar con la etapa de fundición para obtener las barras doré. 

Objetivos

Establecer mecanismos y procedimientos no convencionales en el pad de lixiviación como el pre-riego, para el incremento en onzas de Au finos de aporte dentro del mes de producción, solucionando el inconveniente de alturas elevadas donde se posicionan las celdas, ya que representan una desventaja para el aporte de leyes dentro del mes.

Describir mediante pruebas a nivel de laboratorio la influencia de porcentaje de vacíos en el interior de una celda de lixiviación y su relación con la velocidad de percolación, de manera que esta ayude a determinar parámetros para mejorar dicha velocidad en la medida posible. 

Demostrar el aporte de finos dentro del mes de producción, así como el incremento de extracción de oro (Au) anual, a través de los resultados obtenidos durante los periodos 2017 y 2018 de manera que muestre la rentabilidad técnica-económica para el proceso productivo.

Desarrollo y colección de datos

Pruebas a nivel de laboratorio

Se realizaron pruebas de laboratorio con la finalidad de buscar alternativas factibles para dar solución definitiva a mejorar el aporte de finos (Au) dentro del mes de producción, lo cual impactaba directamente en los planes de producción, cuya problemática se incrementada al pasar de los años ya que la altura de la celdas se ubicaban a mayor altura por el crecimiento del pad.

Con esta finalidad se ensayaron una serie de pruebas a nivel de laboratorio llegando a la identificar la selección de la mejor alternativa, la que se denomina “Pre-riego en plataforma de lixiviación”.

Procedimiento de prueba 

Las pruebas realizadas fueron al inicio a nivel de laboratorio, para comprobar el incremento de velocidad de percolación estudiando el comportamiento al interior del material depositado y con la ayuda de un modelamiento se logró la obtención de nuevas definiciones, dichas pruebas se realizaron en columnas de lixiviación de material HDPE y Vinilo Transparente de 6” de diámetro donde con la ayuda de una bomba peristáltica de flujo variable se fue tomando nota de la diferentes condiciones. Asimismo, como complemento a este equipo se le adicionó una balanza digital con una capacidad de 60 kg con precisión de 1.0 g, esto para medir las gradientes de peso en las pruebas y establecer predicciones a través de ecuaciones resultantes obtenidas. 

Posteriormente, se pasó a una prueba a escala industrial por un periodo de cinco meses, la cual consistía en incluir en el plan mensual de riego del pad un proceso de humectación antes del riego de la celda y así cuantificar el comportamiento de parámetros de celdas sin pre-riego y compararlo con las celdas que si tenían pre-riego, estableciendo diferencias sobre todo en la velocidad de percolación e inicio de aporte de leyes. 

Pre-riego en columna para cuantificar incremento de velocidad de percolación 

La prueba está fundamentada en la lixiviación sobre mineral teniendo como solución de riego el cianuro de sodio con fuerza de 80 ppm, dicho material antes de iniciar el riego, es acondicionado con cierta cantidad de cal al ratio de 1.2 kg/TM y así asegurar la alcalinidad durante el riego. 

Las condiciones para la realización de la referida prueba son descritas de la siguiente manera:

ν El material que se regó fue previamente preparado, es decir, homogenizado con cierta cantidad de reactivo neutralizante, oxido de calcio (CaO), antes de llevarlo a lixiviación.

ν El material que se regó es mineral con una ley de 0.6 g/TM proveniente de los tajos San Pedro y Pampa Verde.

ν La solución de riego se tomó de la línea de solución barren (tanques del circuito de carbón), lo que fue previamente analizado por fuerza de cianuro y luego se adicionó cantidades de reactivo para llegar a la fuerza requerida para el riego. 

ν Los parámetros a considerar para el riego con solución cianurada serán con una tasa de riego 12 lt/h.m2.

ν El ciclo de riego solución/mineral, terminará a 1.2 m3/TM, sin embargo, en el transcurso de tiempo se va cuantificando parámetros complementarios como porcentaje de vacíos y adsorción que influyen en la velocidad de percolación. 

ν Finalmente se llegan a conclusiones cuantitativamente. 

Evaluación de comportamiento de mineral depositado al interior de la celda

Con el análisis de comportamiento del mineral al interior de la celda cuando es sometido a riego con solución cianurada, se logró determinar con la ayuda de un equipo implementado para este fin, que consiste en una columna transparente de 6” soportada sobre una estructura donde a su vez tiene acoplado una balanza con sensibilidad de 0.001kg para pesar hasta 60 kg y así medir la variabilidad de peso el cual servirá para cuantificar los datos que se requieren obtener.

Modelamiento para cálculo de valores de parámetros 

Siendo necesario el fundamento teórico para la elaboración del cálculo de parámetros que definan el comportamiento del mineral en el interior de la celda de lixiviación, se elaboró un modelo que soporta la predicción propuesta en cuanto a la velocidad de percolación y fluidización de la solución cianurada al momento que esta difunda por la celda.

Dicho modelo está basado en la inserción de volúmenes dentro de un metro cúbico, de manera que al posicionarse dichos volúmenes generan cierta cantidad de espacios vacíos, semejándose a lo que sucede con el mineral en la celda. Por lo que en ambos casos existirá una densidad aparente que en ciertas condiciones habrá una tendencia a ser congruente entre ambos, este modelo también es útil para calcular la superficie específica del mineral dentro de la celda.

Pruebas a nivel industrial 

Posterior a las pruebas a nivel de laboratorio se realizó el escalamiento para proceder con los ensayos a nivel piloto y así asemejarse a la realidad de un tratamiento macro, para esto se planificó áreas específicas en el pad, con el fin de realizar el armado de celdas donde se proyectaba la descarga de mineral para la conformación de nuevas celdas, con un sistema de riego que sea manejable para el armado y rehabilitación de la mencionada celda cuando se requiera. 

Estas pruebas a nivel piloto se realzaron a finales del 2016 y para estos se tomó en consideración aspectos fundamentales como el plan de entrega de celda, pre-riego, simulación de aporte de leyes con pre-riego y los materiales a utilizar.

Plan de descarga de mineral y pre-riego

El plan de descarga de mineral se elaboró con el liderazgo de planeamiento mina en concordancia con la planta de procesos, ya que las alturas y fechas de entrega de celdas deberían ser los más óptimas posible para tener claro los escenarios durante el mes de lixiviación y aporte de leyes.

Como sabemos en un plan de descarga y entrega de celdas se consideran entregas con alturas entre bajas y elevadas, esto con la finalidad que se logre un equilibrio operativo y las celdas puedan aportar de manera oportuna dentro del mes de producción, sin embargo, estas alturas promedio se incrementan con el crecimiento del pad, llegando en promedio a 50 m.

Simulación de riego pre-riego

La simulación previa durante la evaluación del plan de entrega de celdas en el mes es fundamental ya que esto da un indicador de cómo se comportará el aporte de leyes en el tiempo estimado y así tener la claridad de qué mejorar en caso haya el riesgo de no llegar a lo planificado dentro del mes. Es así que para la etapa de pruebas piloto se tomó con mucha consideración esta herramienta. 

Por otro lado, también se realizó una evaluación del aporte de leyes mensuales considerando un plan adicional de pre-riego, el cual debería incrementar la velocidad de percolación y así adelantar el aporte de leyes/días antes del esperado con el plan normal, siendo este uno de los indicadores de la efectividad del procedimiento de pre-riego.

Materiales usados para pre-riego

El material a usar en el pre-riego es uno de los aspectos fundamentales a considerarse en la etapa de prueba a nivel piloto, siendo la practicidad un requisito a considerarse en el armado y desarmado de la celda, ya que al poner riego en áreas adicionales y, luego de cierto tiempo, por lo general antes del mes se desactiva el sistema de riego.

Tal es así que en nuestro caso particular se eligió un sistema de con manguera de 20 mm con malla 5x5 y alimentación con manguera lay Flat de 6”, lo cual resulta práctico para la manipulación y el tiempo de armado, no requiriendo personal adicional para esta actividad, ya que se puede realizar con el personal existente con una inversión de horas/hombre.

Presentación y discusión de resultados

Incremento de velocidad de percolación 

Se basa primordialmente en la comparación de velocidades de percolación a diferentes condiciones, por un lado, con mineral de cabeza cuyo porcentaje de humedad es de 1.0-4.6%, tal como se deposita en la celda donde se obtiene como resultado una velocidad de percolación, y por otro, una cabeza de 30% de volumen de mineral con 1.0-4.6% y el 70% de 8.0-9.0% de humedad, simulando una descarga de mineral fresco sobre un área de mineral humectado, obteniendo en este caso una velocidad de percolación diferente a la anterior.

Riego con mineral de cabeza 4.6% de H2

Para este fin, que es similar a la humedad de descarga de la mina, se deposita en una columna de 1.2 m de altura con diámetro de 13.3 cm. 26.09 kg de mineral con 4.6% de H2O con distribución de mallas estándar. Depositado el mineral en la columna se procedió al riego con solución a razón de 2.53 ml/min, haciendo una tasa de riego de 10.92 l.h/m2 (Tabla 2) hasta que se inicie el drenaje.

Demorando en la caída de la primera gota por la base de la columna en su recorrido de los 1.2 metros en 12.73 horas, obteniendo una velocidad de percolación de 2.26 m/día, durante el procedimiento se aprecia visualmente cada cierto tiempo la difusión de la solución en la columna (Figura 3), lo que es un dato cualitativo considerado en la evaluación.

Riego a mineral fresco superpuesto a mineral humectado al 8.95%

Luego de iniciada la caída de la primera gota de la solución de la prueba 1 (riego con mineral de cabeza 4.6% de H2O) se deja regando por 6 horas y se procede a cortar el riego para que este inicie el escurrimiento de la solución que está en tránsito en la columna haciendo un total de 8.95 días de escurrimiento. Pasado este tiempo, se retira 40 cm de mineral de la columna (5557.2 cm3) con un peso de 5.74 kg con 8.2% H2O, reemplazando ese mismo volumen por 9.58 Kg de mineral fresco con 4.6% de H2O (Tabla 3), así también se obtiene luego de un muestreo que el % H2O total del mineral humectado es 8.95%.

Se procedió con el riego hasta la caída de la primera gota de solución por la parte baja de la columna en su recorrido de los 1.2 metros en 7.02 horas, dando una velocidad de percolación de 4.10 m/día, durante el procedimiento se aprecia visualmente la separación del material humectado y el frescos con 4.6% humedad y se registra el tiempo de encuentro entre la solución que difunde y el material humectado que ocupa el 70% de volumen de la columna (Figura 4).

De las pruebas realizadas con las mismas condiciones en cuanto a tasa de riego y granulometría de mineral, pero con diferentes condiciones de % H2O, los resultados obtenidos en velocidad de percolación para prueba 1 fue de 2.26 m/día y 4.1 m/día de la prueba 2, mostrando un incremento en la segunda de 63.72% con respecto a la velocidad de percolación obtenida en la prueba 1.

Predicción de comportamiento de mineral en el interior de la celda 

Al depositar el mineral a ser lixiviado, este adquiere una densidad aparente, la que tiene un valor menor a la densidad del macizo rocoso antes del minado.

Esta densidad aparente de la celda es un parámetro que debemos conocer ya que su valor nos permitirá calcular la cantidad de mineral efectivo que contiene esta celda y el volumen de vacíos que tiene.

En efecto para determinar el volumen de espacios vacíos dentro de una celda, consideraremos un metro cúbico de mineral depositado, el cual tendrá esparcimientos vacíos y mineral fragmentado, cuyo peso en su totalidad por unidad de volumen (metro cúbico) viene a ser lo que se denomina la densidad aparente.

Para la determinación de estos parámetros diseñamos un equipo de prueba provisto de una columna de 6” transparente, con un sistema de balanza acondicionado a la celda para poder calcular la variación de peso y así relacionar los parámetros indicadores al interior de la celda (Figura 5).

Luego de una serie de pruebas y deducciones se logró obtener una relación para predecir el volumen de vacíos, el cual está relacionado con la densidad aparente y la densidad del aire, por lo que para una cantidad determinada de mineral con su respectiva densidad aparente, tendrá el volumen de vacíos equivalente y calculado por medio de la ecuación (EC):

(1)

Donde:

ρa= densidad aparente.

ρm= densidad del mineral. 

δm= gravedad específica del mineral.

δ02= gravedad específica del aire.

Sin embargo, considerando nuestro caso particular se tiene la siguiente expresión:

(2)

(3)

Donde el volumen de vacíos estará en función de la densidad aparente y la densidad del aire que es una constante, por lo que la relación práctica para nuestro caso en Minera La Zanja es la EC (3).

Con la EC (1) se abre una puerta para el análisis del material a lixiviar en el interior de la celda, ya que tener como dato el volumen de vacío existente en función de la densidad aparente del mineral depositado, es un valor útil debido a que la solución lixiviante usará como trayectoria este espaciamiento. Asimismo, con la ayuda de un modelo de compactación de partículas (Figura 6) se pudo llegar a otras inferencias en cuanto a una nueva definición de la velocidad de percolación.

Cuantificación de velocidad de percolación

La velocidad de percolación es un parámetro esencial operativo en lixiviación de minerales ya que de esta dependerá la movilización de la solución cianurada a través de los intersticios formados al depositar el mineral en el pad, sus unidades están dadas en metros recorridos por día, en otras unidades de medida también es conocido como conductividad hidráulica y, por lo general, su valor se obtiene de manera experimental según la particularidad del material.

Por ser este parámetro muy esencial en la operación de lixiviación y con la finalidad de buscar una manera de encontrar una relación para determinar mediante una ecuación el valor de velocidad de percolación a partir de ciertas condiciones, con la ayuda del equipo implementado, luego de una serie de pruebas se afirma que:

Para un determinado volumen de material a lixiviar se tiene un flujo de riego de solución, y este para recorrer cierta longitud en el transcurrir del tiempo. Asimismo, el tiempo estará en función del volumen de vacíos en el interior de la celda y el porcentaje de compactación o esponjamiento final del volumen, ya que al percolar la solución de riego al interior de la celda con cierta cantidad de material fragmentado está llena los vacíos y, a su vez, reacomoda las partículas existentes en el interior, lo cual se conoce como compactación, todo lo antedicho fue cuantificado y relacionado experimentalmente logrando la expresión de la EC (4):

(4)

Esta ecuación es resultado de las pruebas y la velocidad con un porcentaje de 4% de humedad de mineral depositado, sin embargo, cuando este porcentaje de humedad de la celda a lixiviar varía también incrementará la velocidad de percolación, teniendo como resultado la EC (5): 

(5)

Donde:

TR = Tasa de riego en celda.

VT = Volumen total de celda.

VV = Volumen de vacíos de celda.

H = Humedad del mineral en celda.

En efecto la ecuación deducida sirve para la predicción de la velocidad, la cual está relacionada con el aporte de leyes en el mes, y dicha velocidad está en función de la tasa de riego, volumen total de la celda y volumen de vacíos, por lo que su determinación se hace sencilla.

Con datos obtenido luego de las pruebas se tabula y grafica (Figura 7) para definir los rangos reales a los cuales puede ser aplicables la EC (5), donde se considera que la humedad de cabeza de mineral para riego está en el rango de 4.9, ya que luego de sacar de riego la zona humectada y descargar mineral sobre esta área, el tiempo de demora es el periodo de escurrimiento del mineral y, en nuestro caso por ser de 5 a 7 días, la humedad del sistema está por debajo del 9%.

Etapa de prueba a nivel industrial

Con los resultados positivos obtenidos a nivel de laboratorio se realizó el escalamiento para proceder con las pruebas a nivel industrial y así asemejarse a la realidad de un tratamiento macro. Para esto se incluyó un plan de pre-riego en las celdas a lixiviar, y este consistía en regar el área bajo la celda a descargar según el plan mensual proyectado y, luego de un tiempo estimado, retirar de riego la celda y proceder con el batido correspondiente, para después descargar material fresco sobre esta hasta completar la celda y proceder con el armado y puesta del riego de esta celda fresca, por lo que al momento que la solución difunda sobre la celda, esta encontrará luego de los 16 metros un material humectado por donde será fácil la difusión de la solución, reflejando la diferencia de resultados en el plan mensual.

Sistema de riego de pre-riego

El sistema de pre-riego está provisto por una matriz de alimentación de 6”, la cual cuenta con un flujómetro digital al inicio, la matriz es de material Lay Flat, el cual trabaja a una malla de 5x5 con manguera de 20 mm HDPE y el riego es por aspersión con un ensamblaje particular y práctico (Figura 8), el cual lo hace de fácil instalación y desinstalación sin la necesidad de requerir personal adicional al ya existente.   

Tendencia de leyes en un mes de producción

Si consideramos la producción del mes a partir de la tendencia de leyes de los días consecutivos, estas estarán en función del aporte de leyes, y dicho aporte obedece a la curva de relación solución mineral vs extracción (Figura 8).

Para demostrar el incremento de onzas en aporte durante un mes de producción, recurrimos a un simulador, en donde a partir del plan de entrega de celdas posicionadas a diferentes alturas con cierta cantidad de onzas puestas por celdas y con una respectiva ley de mineral, se simula el inicio de aporte de leyes en días del mes específicos, considerando una velocidad de percolación de 2.6 m/día en condiciones normales como se venía trabajando de manera estandarizada, logrando como resultado obtener una curva en donde se tendrá una producción de 10,377 onzas de oro durante el mes.

Dicha tendencia de leyes y aporte de onzas de oro se logra con una operación estándar, la cual inicia con la entrega del área bajo la celda a descargar previamente batida, luego los volquetes de mina ingresan a depositar el mineral a un ritmo de 750 TM/h, logrando llenar la celda con mineral fresco en un intervalo de 4 a 7 días de descarga de acuerdo al tonelaje planificado para entrega.

Entregada la celda para riego, se procede a un ripeado y nivelado con tractor sobre orugas de la superficie de la celda para posteriormente proceder a al armado de celda e iniciar el riego con una tasa de 12lt/h.m2 hasta llegar a un ratio de solución mineral de 1.2 m3/TM, que es el ciclo de riego.

Por otro lado, con el mismo plan de entrega de celdas en el pad de lixiviación se realiza la misma simulación, pero con una velocidad de percolación de 4.1 m/día, lo que trabaja con una etapa de pre-riego obteniendo un inicio de aporte de celdas con un promedio de 6 días antes, lo que hace que dentro del mes de producción haya un aporte de finos obteniendo en total 11,461 onzas Au de producción. 

Para alcanzar esta velocidad de percolación de 4.1 m/día, se recurre a una etapa de pre-riego, la que consiste en humectar el área antes de la descarga de mineral. El procedimiento de inicia con la entrega del área para descarga, sin embargo, antes de esta entrega la zona debe ser regada por un tiempo definido y un día antes que dicha área sea solicitada se corta el riego y se deshabilita la celda para que al día siguiente sea batida y de inmediato se inicie la descarga de mineral, luego de comenzada la descarga el procedimiento será similar al mencionado líneas arriba hasta iniciar el riego de celda fresca.

Comparando los dos escenarios: sin y con pre-riego, se obtiene una diferencia de 1,084 onzas de Au finas adicionales cuando se aplica el pre-riego, lo cual es una ventaja considerable que en su mayoría se atribuye al incremento de velocidad de percolación, ya que se adelanta el aporte de leyes y parte de la relixiviación en el pre-riego.

Resultados operativos durante los años de aplicación de método

La aplicación de este procedimiento de pre-riego antes de la lixiviación de celdas inició a partir del 2017, por lo que durante este año se pudo obtener como resultado una extracción de Au anual de 77.34 %, lo cual resultó una extracción por encima de lo planificado con la extracción promedio que se consideró para los planes mensuales. De la misma manera, el 2018 continuando con la misma aplicación se logró obtener una extracción de 84.25%, haciendo un promedio entre los años 2017 y 2018 de 80.80%, lo cual demuestra la efectividad de la aplicación con respecto al sistema convencional sin pre-riego (Figura 10).

Asimismo, el porcentaje de extracción de Au acumulado desde el inicio de operaciones hasta el cierre de 2016, antes de la aplicación de pre-riego, era de 64.05%, estando en un 0.95% por debajo de lo planificado, no llegando a 65% que es el valor de extracción proyectada, sin embargo, luego de la aplicación del pre-riego se logró en 2017 un acumulado de 65.5% de extracción, lo que representa un incremento de 0.51%. De la misma manera, en 2018 se alcanzó una extracción acumulada de 66.51%, incrementando un 1.51% la extracción proyectada durante la operación (Figura 11).

Evaluación económica del pre-riego

Considerando que el pre-riego es una actividad adicional al procedimiento de riego convencional, se realizó una evaluación a detalle de costos adicionales que este implica en cuanto a materiales, mano de obra y reactivos, los cuales se pondrán en función del tonelaje de mineral a depositar en la celda (Tabla 4). 

En efecto para este cálculo se considera que los materiales utilizados en el sistema de riego por aspersión con manguera de 20 mm y matriz de alimentación de 6” son reutilizables hasta por 5 veces y el tiempo para armado y deshabilitado de dicha celda de pre-riego es de 18 horas hombre, lo cual influye en el costo unitario.

Los costos tienen un valor de 0.48 $/m2 por área habilitada para riego y, su vez, deshabilitada para descarga de mineral, obteniendo un costo total de US$ 2,400 por cada ciclo de pre-riego implementado, es decir, por cada celda de 5,000 m2, las horas hombre utilizadas para esta actividad, que no requiere de un tiempo prolongado por la practicidad de esta operación, es de US$ 228, de la misma manera hay un tiempo de batido de material con equipo y consumo de cianuro de sodio el cual llega a un costo total de US$ 9,698 (Tabla 5). Esto significa tener en resumen un costo adicional de US$ 0.12/TM de mineral fresco puesto en riego.

Finalmente asumiendo un incremento conservador de 1% en la extracción adicional, se logrará un gradiente de 0.23 US$/TM de mineral puesto en riego, esto por efecto del procedimiento de pre-riego, menos el costo del nuevo sistema (US$ 0.12/TM) se obtendrá un incremento de US$$ 0.11/TM, es decir, por cada tonelada de mineral depositado en el pad aplicando el pre-riego se tendrá un incremento de US$ 0.11, pasando el millón de dólares de ingresos adicionales en el año de producción.

Conclusiones

Luego de los resultados obtenidos podemos indicar lo siguiente:

1. El trabajo de investigación expuesto demuestra la factibilidad del uso de procedimientos no convencionales como es el caso del pre-riego en pad de lixiviación para el proceso de extracción de oro, el cual es un complemento para el proceso hidrometalúrgico, que está enfocada en incrementar la velocidad de percolación, que es un factor determinante para acelerar los aportes de leyes, lo que es posible lograr con la aplicación del procedimiento de pre-riego en plataforma de lixiviación, sobre todo cuando las alturas de la celda del sistema de colección son elevadas.

2. La aplicación experimental en donde se demuestra las nuevas definiciones de volumen de vacíos y velocidad de percolación en una celda de lixiviación, es de utilidad para entender el mecanismo de riego y percolación, utilizando sus datos para simulación y creación de modelos. 

3. Se demuestra la factibilidad técnica- económica ya que con la aplicación del pre-riego se estaría incrementando en US$ 0.11/TM de mineral puesto para riego, lo que significa que por cada celda de 5,000 m2 con la altura estándar de 16 m, se percibe un adicional de US$ 8,800, logrando obtener al año de producción un ingreso significativo. 

4. En Minera La Zanja durante los años de aplicación del procedimiento pre-riego 2017-2018 se logró una extracción promedio de 80.8% y un acumulado al 2018 de 66.51%, demostrando el incremento del 1.51% con respecto a la proyección de extracción del proyecto (65%).

Bibliografía 

Campos Rodríguez, Jorge, Guardia Niño De Guzmán y German Marcelo. 2012. Mecánica de Suelos, p 141-164.  

Dominic Mihovilovic, Esteban Miguel. 2001. Hidrometalurgia fundamentos, proceso y aplicaciones, p. 117-126.

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