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CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA

INGEMMET Perú

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[0:12]con mucho gusto para. Bueno, el tema de hoy es lo que es caracterización mineralógica, o sea, mineralogía aplicada prácticamente a procesos metalúrgicos. Ustedes acá tienen muchos geólogos, geólogos de exploraciones. Bueno, qué es lo que busca el geólogo en el campo, minerales. Qué es lo que hace el ingeniero de minas, extraer esos minerales. Qué es lo que hace el metalurgista, procesar esos minerales. Entonces, todo gira en función al mineral. Mientras mejor conozcamos los minerales, más provecho podemos sacar de ellos. Pero, ¿qué es una caracterización mineralógica? Es una etapa fundamental para el aprovechamiento en forma optimizada de un recurso mineral. Esta manera, el profesional dispondrá de toda la información necesaria para poder sacarle todo el provecho necesario o lograr sus objetivos. Eh, la mineralogía no es estática. Va cambiando, y va cambiando tanto de forma lateral como, digamos, a lo largo y también en profundidad. O sea, eh, cuando digo que la mineralogía cambia, me refiero más que nada a la parte texturar. Siguen siendo los mismos elementos principales, sean cobre, plomo, zinc, lo que se esté trabajando, pero lo que va a cambiar es la textura entre ellos, la asociación entre ellos, los tamaños dentro de los minerales. Y eso es lo que causa problemas, si es que no está atento el metalurgista a estos cambios y está adaptando la planta a estos cambios.

[1:38]Para hacer la caracterización mineralógica, se requiere de muchos equipos, muchos estudios. Entonces, para conocer exactamente la mineralogía con la cual se va a trabajar, se tienen los siguientes tipos de estudios, ¿no? Los petrográficos, mineragráficos, análisis mineralógicos, análisis por difracción de rayos X, por fluorescencia de rayos X, estudios de inclusiones fluidas, microscopía electrónica de barrido, análisis de liberación de partículas. Todos estos procesos o todos estos tipos de estudios contribuyen a un mejor conocimiento de la mineralogía y, por lo tanto, el metalurgista puede disponer de mejores herramientas para poder lograr sus objetivos de una máxima recuperación. Porque al final de cuentas, ¿qué es ingeniería? Ingeniería es lograr la máxima recuperación con el mínimo de costos. Eso es en pocas palabras lo que es ingeniería. Eso es lo que hay que hacer. ¿Cuál es la finalidad de realizarlo? Que tiene la parte que es apoyo a geología, como es establecer qué tipos de minerales y rocas se encuentran presentes en el depósito. Determinar el tamaño de grano aproximado de los minerales más importantes. Encontrar la relación entre los minerales para completar la información requerida para la planta metalúrgica. Relacionar minerales con la alteración, ¿no? Obtener el tipo de mineralogía presente o suponer qué tipo de mineralogía puede presentarse en profundidad, cómo forme va variando la mineralogía. No, determinar hasta qué profundidad se encuentra el yacimiento y así poder definir cuánto nos puede quedar todavía de reservas. Determinar la dirección de fluidos mineralizantes, ¿no? Y la temperatura a la cual se formaron. Y muchas informaciones más que se van a lograr en base a los estudios mineralógicos. Ahora, dentro de estos estudios, como les mencioné, uno de ellos es el estudio mineragráfico. Con el estudio mineragráfico, lo que se va a determinar son los minerales metálicos, ¿ya? Se va a determinar el tamaño de granos, asociaciones mineralógicas, o sea, relación entre los minerales, los tipos de alteraciones y reemplazamientos presentes, qué tipos de texturas existen, secuencias paragenéticas o formación de los minerales. Estos acompañan con fotos y se puede obtener también zonamientos de mineralización.

[3:47]Esto es importante porque las alteraciones, como ustedes saben, son unos minerales secundarios que se presentan mayormente en dentro de los minerales metálicos y que pueden traer problemas en la recuperación. Uno de ellos puede ser, eh, por ejemplo, los óxidos. Estos óxidos van a cubrir los minerales o los sulfuros y van a impedir su recuperación. Entonces, todos esos tipos de, de información tiene que darse al metalurgista para que él sepa cómo lograr una mejor recuperación de su mineralogía. Estos son algunos ejemplos de fotografías donde podemos ver los cobres grises, con algunas sulfosales de plata, ¿no? de plomo, ¿no? eh dentro de una galena. Ese tipo de, de textura no ocu, no trae ningún problema, porque fácilmente se puede, eh, romper y sacar, este, obtener la recuperación de los minerales con una buena molienda. Más bien, en la foto de acá de la derecha, tenemos lo que es esfarelita con exsolución de calcopiritas, en granos muy finos. Esto no se puede liberar. La concentración de esfarelita aquí, siempre va a tener contaminación de cobre.

[5:00]Porque estos granos son muy pequeños y no se puede, tendrían que molerse prácticamente molerlo polvo, ¿no? O sea, este, ¿qué se puede decir? Una molienda a malla menos 1000 para lograr que esto pueda, más o menos, liberarse o soltar algunas partículas o disminuir un poco, eh, el contenido de cobre en el concentrado de de zinc. Acá tenemos algunos minerales de oro, ¿no? eh, no van a traer mayor problema, porque se encuentran normalmente asociado a fracturas o microfracturas, y esto con una molienda fácilmente se liberan y puede ser recuperado el oro sin mayor problema.

[5:38]Acá tenemos otros ejemplos, digamos, ¿no? Para ver reemplazamientos, ¿no? Cobres grises con sulfosales de plata y calcopiritas, ¿no? Acá tenemos también los sulfuros de cobre, con algunas cobelitas, por ejemplo, que es la que se acá se ve, ¿no? Galena, el gris que está acá, es igual que acá, ¿no? Y esto y estos son calcocinas, que no va a traer mayor problema con una molienda para su recuperación. Otro problema también que se puede observar o se puede detectar al microscopio es la presencia ya a la inversa, ¿no? estrellas de esfarelita dentro de lo que es una calcopirita. En este caso, también el concentrado de cobre va a salir contaminado con zinc, ¿no? Esta, estas partículas o estas estrellitas que se ven acá son normalmente, pues, de 5, 8 micrones y con una molienda no la logran liberar. Acá tenemos otra foto, por ejemplo, con oro, ¿no? El oro se encuentra asociado a fracturas o microfracturas, de tal manera que en una molienda, las partículas de oro quedan libres, o no va a quedar encapsulado. Acá tenemos otra partícula muy grande de oro, ¿no? asociada a galena y esfarelita, ¿no? Por el tamaño que tiene, no ofrece problemas, se va a liberar con una molienda. Acá tenemos otra fractura, ya llena por galena con oro, ¿no? Como pueden ver, dentro de una pirita. Igualmente, con la molienda, esto se libera. Acá tenemos otra veta de oro con galena también igualmente en una fractura o una microfractura que al ser el, el efecto, digamos, de la molienda va a liberar estas partículas y no va a ofrecer problemas de recuperación.

[7:23]Este de aquí más bien puede sí traer problemas, porque se encuentra encapsulado dentro de una pirita. El tamaño que tiene es más o menos 60 micrones, ¿no? Si la molienda no es lo suficientemente fina, este grano puede quedar encapsulado y no ser recuperado. Acá tenemos igualmente oro en fracturas, como lo vemos acá.

[7:45]Esto también se va a liberar con una molienda, no va a ofrecer problemas, pero sí el grano de acá arriba está encapsulado. Este, posiblemente, ese oro no se recupere, se pase al relave. Acá tenemos nuevos granos de oro, ¿no? Pero asociados todos a microfracturas. La gran mayoría de asociados a microfracturas, de manera que con la molienda, todos estos granos prácticamente quedan libres, salvo algunos pequeños que están por aquí que puedan quedar encapsulados, pero en la proporción es menos de un 5%.

[8:16]Acá sí tenemos otros granos de oro, ¿no? También relacionados a microfracturas, como pueden ver acá, son microfracturas, ¿no? La gran mayoría de granos va a ser liberado, salvo este que está acá, sí que sí se encuentra encapsulado y que, posiblemente, pueda quedar encapsulado y no ser recuperado. Acá igual otros granos que, posiblemente, queden encapsulados. Se encuentra dentro de una pirita. El grano es, prácticamente, de 50 micras. Dependiendo del grado de molienda, este grano puede quedar encapsulado y no ser recuperado. Ahora, ¿qué otra cosa se puede lograr con el estudio mineragráfico? La secuencia paragenética. Acá tenemos lo que es la secuencia paragenética, ¿no? Es la relación en tiempo, ¿cómo se han ido formando los minerales? ¿Quién se formó primero, quién se formó después? Eso es importante para la parte geológica, ¿no? De oro de mina, saber cómo va la mineralogía. También se puede hacer un zonamiento de la mineralogía, ¿no? Por ejemplo, tenemos acá los, los cobres grises con esfarelitas, en una zona, tenemos otra zona de galena con esfarelita. Otra zona de cobre grises con calcopirita, ¿no? Tenemos otra zona de Dufreynoisita con galena y arzentoenanitaz, esfarelita, pirita, o sea, se puede hacer zonamientos y también se puede lograr, eh, un blending, como llaman, una mezcla de mineral que sea homogénea. Homogénea de ley y homogénea, más o menos, en mineralogía. Si ustedes le cambian la ley y le cambian la mineralogía, la recuperación baja. Entonces, siempre tiene que entrar a la planta un mineral, más o menos, homogéneo. Porque la planta está diseñada para un determinado tipo de mineralogía, un determinado tamaño de granos. Si aumentan, como les dije, o le varían esto, el relave aumenta, ya sea en plomo o zinc, lo que sea, en valores que ya no convienen. Entonces, siempre tiene que entrar a la planta un blending, como llamo, una mezcla de mineral que sea, más o menos, homogéneo. Entonces, conociendo bien este zonamiento, se puede mandar a la planta determinada cantidad de toneladas de aquí, otras de aquí, otras de aquí, para lograr este blending que sea el mejor para la planta. Ahora, también existen los estudios petrográficos que también es tan importante como el mineragráfico, ¿no? Ahí se van a determinar los minerales no metálicos, ¿no? Eh, algunos metálicos también pueden determinarse de acuerdo a sus formas. Se va a ver, sobre todo, el tamaño de los granos. Se va a determinar qué tipo de roca es, qué asociaciones mineralógicas, o sea, relaciones entre los minerales, las alteraciones y reemplazamientos, tipos de texturas, sobre todo, que van a permitir una liberación. Ahora, ¿qué pasa? ¿Por qué es importante conocer bien la parte no metálica o, o sea, lo que viene a ser, normalmente, la ganga? Porque también la ganga entra al proceso. Y si ya hay muchos minerales de alteración, por ejemplo, sericita, micas o arcillas, esto pueden traer problemas en la recuperación. Por lo tanto, es necesario conocer bien de antemano lo que va a entrar a la planta para poder, eh, tener las precauciones necesarias y conseguir lo mejor, digamos, en cuanto a recuperación. Acá tenemos algunos ejemplos de fotos, ¿no? Con algunas cloritas, algunos piroxenos, carbonatos, una matriz fina. Acá tenemos plagioclasas zonadas, ¿no? Y acá vemos una matriz alterada silicificada.

[11:44]Acá tenemos algunos minerales de cuarzo, ¿no? Una reacción que es un poco más gruesa. Acá tenemos clorita con cuarzo. ¿Por qué es importante también conocer, como le dije, esta mineralogía? Porque si tiene más cuarzo, va a haber restricción de de molienda. Al ser la roca más dura, va a consumir, en primer lugar, arrancando desde los taladros para perforar, va a consumir mayor cantidad de dinamita. Ahí, una vez que entra la planta, se va a restringir el tonelaje porque la roca es más dura, va a demorar más tiempo en molerlo. Entonces, todo eso se puede prever y conocer de antemano, ¿no? con los estudios petrográficos y mineragráficos que se realicen. También tenemos, por ejemplo, acá unas fotos donde se ve unas cuarcitas con unas venillas de cuarzo. Acá tenemos jarositas, cuarzo secundario, muscovita, que son minerales de alteración, mayormente, y que entran al proceso y que pueden traer problemas. Entonces, es necesario conocer bien la presencia de estos minerales, sus cantidades y sus distribución para poder saber de antemano cómo atacar ese problema. Acá tenemos algunas rocas, ¿no? Donde se ve un proceso de silicificación, por ejemplo. Todo está completamente silicificado. Esta roca es completamente dura. Eh, entra este material a la planta y, lógicamente, en vez de pasar 1000 toneladas, van a pasar, solamente, 800, porque la roca es muy dura, aparte del desgaste de, de las, de las camisas de la, de las, de los molinos y todo eso.

[13:06]Acá tenemos una alteración cuarzo alunita. Estos cristales alargados son laminitas.

[13:13]Acá tenemos, igual, lo que es cuarzo alunita, tipos de alteraciones. Acá tenemos una roca volcánica piroclástica, ¿no? Donde también está, quedan los relicios de cuarzo primario, ¿no? Algunos máficos alterados y toda la matriz, prácticamente, silicificada. Es una roca completamente dura, ¿no? Y que va a restringir tonelaje a la hora de procesar estas muestras. Acá igualmente tenemos algunos cuarzos primarios relíticos, alunita, y toda la matriz silicificada. Acá igual cuarzo alunita y estos coloreados de aquí son diásporas, de óxido de aluminio. Pero es una alteración arcílica avanzada, ¿no? Pero que la roca es completamente dura para un proceso metalúrgico.

[14:02]También con el estudio petrográfico se puede lograr las alteraciones, sobre todo las alteraciones de, eh, se pueden zonificar. Se conocen la zona de cuarzo, digamos, sílice con sericita. Acá tenemos una zona con arcillas, ¿no? caolinita con sericita, y conociendo bien esta zona, igualmente, a la hora que se explota el mineral, van a saber que de dónde está llegando el material y saber qué tipo de gangas puedan tener, que puedan traer problemas. Por eso es que es necesario que el metalurgista conozca bien el mineral que le está llegando para saber cómo atacar el problema que se pueda presentar. Esa información tiene que darse el geólogo, ¿no? Acá también se tiene lo que es una zonamiento de alteraciones hidrotermales, ¿no?

[14:43]Acá se tienen zonas, zona, con caolinita y jaloicita, o sea, arcillas. Estas, sobre todo este tipo de arcillas, son peligrosas, son expansivas, mayormente, sobre todo lo que es jaloicita y lo que es monmorillonita. La ilita y micas acá y tiene sericita. Conociendo bien estas zonas, igualmente a la hora que se explota el mineral, van a saber que dónde está llegando el material y saber qué tipo de gangas puedan tener que puedan traer problemas.

[15:12]Esto es, este, una relación de texturas, ¿no? Donde se puede ver cómo se presentan mayormente los granos, ¿no? No son todas las formas, por supuesto, hay muchas más, pero está, eh, sintetizada en esta forma, ¿no? Un una textura simple, por ejemplo, donde, eh, con un chancado, esto se puede liberar sin mayor problema. La ameboide también, ¿no? Tiene, prácticamente, posibilidades de liberarse de una forma, pero quedan siempre algunos pedacitos que puedan traer los problemas. Este tipo de intercrecimiento gráfico sí es problemático porque, en un, casi no se puede liberar o no, conseguir un mineral más o menos limpio. Siempre va a salir el mineral concentrado con contaminación. Este de aquí, diseminado, igualmente, ¿no? Y así sucesivamente, de estos que están con inclusiones, dependiendo el tamaño de las inclusiones, va a quedar encapsulado y va a quedar como contaminación o no recuperable, en caso de que sea oro, granos de estos, no va a ser recuperable y se va a ir al relave. Este tipo de intercrecimiento tipo corona o subcorona también traen problemas, porque muchas veces, si es que el mineral importante que quiere recuperar, eh, la solución no lo ataca y no lo van a recuperar, se va a perder. Entonces, tenemos diferentes formas que hay que indicarle al metalurgista qué forma se presentan las texturas en los minerales, en qué forma están y en qué proporciones están cada una de ellas, para que sepa si necesita una mayor molienda, eh, se requiere de agua adicional para poder tratar su mineral. Entonces, es una forma cómo se presenta el informe, digamos, del estudio mineralógico, ¿no? Donde se mencionan los minerales libres en la parte de arriba, los minerales asociados aquí y los tipos de asociación. Acá tenemos, digamos, como asociados, gangas con pirita, pirita con argentita, el número de granos contados y qué porcentaje representa realmente dentro de la muestra. Aquí podemos saber de cada una de las especies mineralógicas, ¿no? En qué porcentaje se encuentran y dentro de cada textura, ¿no? en qué, qué porcentaje representan en peso, del total de la muestra. Aquí lo que se hace es contar granos, ¿no? En este caso se han contado 612 granos y se saca la proporción estadística de de ellos. Al final, lo que se logra es el grado de liberación. Por ejemplo, las gangas están liberadas, la esfarelita con un 58%, solamente, de liberación, va a tener problemas. No se va a recuperar completamente. La galena sí llega al 100%. Pirita 95, ¿no? Produtita 76%, que es, más o menos, buena, pero el problema va a ser la esfarelita. La esfarelita no se va a poder recuperar bien. Va a requerir, de repente, una mayor molienda. Pero ocurre el problema siguiente: si ya con esta malla, la galena se encuentra ya al 100% liberada, si muelen un poco más para lograr la liberación de la esfarelita, esta galena puede irse demasiado fina y lamerse. Entonces, ahí hay que hacer cálculos, si conviene o no una mayor molienda, o dejarlo ahí nomás como está. Y perder, sacrificar uno por, por el otro, por decir. Depende ya lo que se quiera recuperar. Si yo logro la liberación de la plata, ya que son leyes de plata, bueno, se puede sacrificar la esfarelita. Por difracción de rayos X. Acá tenemos uno de los equipos de difracción de rayos X, con capacidad para 66 muestras, muy rápido. La información que da es la siguiente, ¿no? La mineralogía, ¿no? y aun siendo de la misma composición, como pueden ver acá, óxido de titanio, diferencia en lo que es la anatasa y la brookita y el rutilo. Es posible ser diferenciado, lo que no se puede diferenciar al microscopio. Cada equipo tiene sus limitaciones. Entonces, en el caso de, para poder determinar si se trata de una anatasa, un rutilo o rutilo, mejor el de difracción de rayos X que una microscopía. Un diagrama de difracción es, en este caso, es una superposición de diferentes minerales, ¿no? Que están viéndolas ahí, las diferentes, las tres fases. Acá tenemos otro tipo de de muestra, donde tenemos, digamos, muscovita, tridimita, microclina, cristobalita, labradorita y cuarzo y ortoclasa. Estos picos corresponden, como digo, a cada uno de esos minerales y es perfectamente identificado sin ningún problema con el equipo de difracción de rayos X. Siempre y cuando los porcentajes de los minerales sean superiores a un 1%. Acá tenemos la forma cómo se presentan los reportes, ¿no? Mineral, su fórmula y su porcentaje.

[19:33]Sobre todo para el carbonato, también diferenciar dolomitas de calcitas, que muchas veces al microscopio no es posible hacerlo, con difracción de rayos X perfectamente se puede diferenciar. Acá tenemos un un tratamiento para arcillas, lo que se llama método de glicolización, con el etilenglicol, etilenglicol, sí. Eh, cuando se hace un análisis por difracción de rayos X, normalmente, eh, los picos que corresponden a las arcillas no son muy marcados. Entonces, lo que se hace es un chancado especial con un equipo de un molino pequeño con bolas de cuarzo, trabajado en alcohol. Una vez que se muele, se saca esa muestra, se centrifuga y se separan las fases que corresponden a arcillas. Y eso se saca un segundo difractograma. Este es el primer difractograma sin ningún tratamiento. Vean acá los picos en negro. Con el tratamiento diferencial y solamente con separado, ¿no? Separación granulométrica y orientación preferencial, ya se notan más o menos los picos. Y luego que lo tratan con etilenglicol, los picos ya son completamente definidos. ¿Por qué es importante conocer las arcillas? Bueno, muchos problemas en las minas se presentan por la presencia, sobre todo, de montmorillonita. La montmorillonita es una arcilla expansiva que puede ampliarse o expandirse hasta 20 veces su volumen. Cuando estuve en Disa, tuvimos la oportunidad de trabajar con una mina que tenía estos problemas. Entraba 5% de arcillas de tipo monmorillonita a la planta y se trababa el molino. Se expandía 20 veces, el molino, había que desarmarlo, limpiarlo, lavarlo y otra vez armarlo y perdían dos, tres días en todo ese proceso. Entonces, mandaron las muestras a Inmimet, que estuve en Inmimet, hicimos un muestreo en toda el área para determinar los contenidos de monmorillonita por por puntos. Y tratar, había zonas que tenían hasta 20% de monmorillonita, otra que tenían 5, otras con dos, con uno, otras que no tenían. Bueno, y se trataba de hacer un blending de tal manera que no entre más de un 2% de arcillas expansivas a la planta, y antes de, lógicamente, llegar a la planta, se hacía un lavado de arcillas a presión. Con esto se logró evitar ya el problema de que se traben los, los molinos. Pero hubo que hacer todo un estudio sobre las arcillas. Entonces, vean cómo la caracterización mineralógica puede ayudar a procesos metalúrgicos y a problemas metalúrgicos. Acá tenemos otro ejemplo también de lo que son las arcillas. Las arcillas cómo, tratamiento con etilenglicol, se logra ya determinar exactamente qué tipo de arcilla es.

[22:03]Acá lo que se está haciendo es ver, como un ejemplo, qué minerales tienen magnesio. Acá aparecen todas las fases mineralógicas que contienen magnesio y qué porcentaje de cada una de ellas.

[22:29]Puedo marcar cualquiera de ellos, o podía marcar cualquiera y me sale la lista de todo lo que es.

[22:40]Acá tenemos una visión, digamos, de lo que se ve en la muestra, cómo es la muestra original, cómo estaba la muestra, ¿no? Y acá se le ha dicho que pinte las fases, o sea, lo mismo anterior, pero pintando las fases mineralógicas, o sea, todas las fases presentes que las marque. Ahí están pintadas.

[22:56]Acá solamente, le dije, píntame las piritas. Todo lo que es pirita, y acá pintó, solamente, lo que es pirita. El resto lo dejó, pero así como pintó pirita, le pido, píntame calcopirita, píntame oro, y se saca, solamente, marcadas o puntos donde están ubicados esos. Otra cosa interesante es que cada análisis químico realizado por el equipo cuenta con coordenadas X y Y. De tal manera que uno, cuando llega a esta etapa de acá y marca una partícula X, ¿no? acá está la relación. Yo quiero ver esta partícula o certificar si esta partícula tiene tal cosa, marco acá, paso al microscopio de, del, del análisis de, de partículas, paso al microscopio de barrido y, automáticamente, la muestra me la lleva y me la pone en el centro de las partículas que yo estoy marcando. Y ahí realizo el análisis que quiero para verificar o certificar que lo que está dando el equipo está correcto. Acá, aparte de acá está el contenido de la partícula. Esta partícula que está aquí, que es la que está marcada, esta es su composición. Tiene biotita, cuarzo, cordierita, lunita, ilita, muscovita, plagioclasa, ricita, mineral arcénico y alunita, en estas proporciones.

[24:04]Si marco acá, me sale también, de acá, cada una de ellas. Y si marco cada uno de estos minerales, como fases dentro de las partículas, me aparece acá con su nombre y su espectro correspondiente que lo puedo retrabajar y ver si, efectivamente, corresponde o no a esa fase mineralógica.

[24:37]Muchas gracias. Cualquier pregunta.

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