RESUMEN SEGUNDO PARCIAL GEOLOGÍA MINERA.docx

RESUMEN SEGUNDO PARCIAL GEOLOGÍA MINERA **TEMA 7: [Separación de los componentes]** Una vez que el material ha sido triturado y clasificado, puede ser necesario llevar a cabo posteriores procesos, como, por ejemplo, en las menas metálicas, para obtener el producto final. En este caso, el material...

RESUMEN SEGUNDO PARCIAL GEOLOGÍA MINERA **TEMA 7: [Separación de los componentes]** Una vez que el material ha sido triturado y clasificado, puede ser necesario llevar a cabo posteriores procesos, como, por ejemplo, en las menas metálicas, para obtener el producto final. En este caso, el material triturado presenta 3 tipos de partículas: con interés económico (mena), sin interés económico (estéril), y partículas con parte de mineral y parte de estéril. **Métodos basados en la gravedad** Estos procedimientos utilizan el efecto combinado de la masa, volumen y forma de las partículas para obtener trayectorias diferentes en un medio líquido, estático o en movimiento. Los 3 métodos más comunes son: - **Método del manto pelicular fluente**: se trata de una capa de agua de poco espesor deslizándose sobre un plano inclinado. Las partículas, según su velocidad de caída y su resistencia al movimiento, se separan en varias categorías densimétricas. - **Método de la aceleración diferencial:** las partículas están sometidas a unas oscilaciones impartidas a un líquido. El movimiento periódico provoca una sedimentación diferencial entre las partículas pesadas y ligeras. - **Método de los medios densos:** las partículas de mineral son introducidas en una mezcla de agua y de partículas finas densas que se comporta como una pseudosolución llamada medio denso. Los elementos ligeros sobrenadan a la superficie mientras que los elementos pesados se sumergen. El medio denso puede ser estático o dinámico. **Métodos basados en el magnetismo y en la electrostática** Ambos tipos de separación se basan en la fuerza que una partícula experimenta al ser sometida a un campo eléctrico o magnético. La magnitud de esta fuerza depende de las propiedades eléctricas o magnéticas de las partículas y de la naturaleza del campo aplicado. En la separación electrostática, la fuerza de separación se produce por la acción que un campo eléctrico efectúa sobre una partícula cargada. Las partículas de interés se cargan selectivamente frente a las partículas estériles. El proceso de carga selectiva se lleva a cabo de dos formas, bien por inducción o bien por bombardeo iónico. De acuerdo a esto, la propiedad que se explota en las separaciones electrostáticas es la diferente conductividad eléctrica de los minerales (estos deben estar secos). Por su parte, la propiedad que se utiliza en las separaciones magnéticas es la diferente susceptibilidad magnética de los minerales. **Métodos basados en las propiedades de superficie** En la flotación por espumas, la separación mineral tiene lugar utilizando las diferencias en las propiedades de superficie de los minerales. Dichas propiedades son específicas para cada especie mineral y vienen determinadas por su composición química y tipo de enlace químico. Por ello, la flotación ofrece una capacidad de separación muy selectiva. **[Tratamiento de la mena]** De manera genérica, la metalurgia implica varias etapas: 1. Extracción del mineral 2. Pretratamiento de la mena (mineralurgia: separar el metal) 3. Obtención del metal (pirometalurgia, electrometalurgia, hidrometalurgia) 4. Refino o purificación del metal 5. Aleación, si hace falta **Hidrometalurgia**: lixiviación selectiva, o sea, disolución de los componentes valiosos y posterior recuperación por diferentes métodos. Los reactivos químicos empleados (agentes lixiviantes) deben ser: - Económicos - Fácilmente recuperables - Bastante selectivos para disolver determinados compuestos Luego de la lixiviación, el material se extrae por: adsorción, extracción por solventes o intercambio iónico. La lixiviación se usa para Cu y Au. Se suele usar ácido sulfúrico, amoniaco o sulfato férrico. Los métodos de lixiviación pueden ser: - Lixiviación por percolación (in situ, en pilas o en bateas) - Lixiviación por agitación Ventajas de la hidrometalurgia Desventajas de la hidrometalurgia -------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------- Se pueden tratar minerales pobres Se necesita preparación del mineral Regenera el reactivo durante el proceso Grandes cantidades de residuos solidos Se trabaja a bajas T° Se condiciona la termodinámica y la cinética de las reacciones químicas Pocos problemas de contaminación ambiental Perdida de reactivos Permite separaciones difíciles Bajo costo de operación e inversión **Pirometalurgia**: los metales mas comunes que se tratan por estos métodos incluyen al Fe, Sn, Pb, Cu, Zn, Sb, Bi, Ni, etc. Utiliza el calor como fuente de energía para las transformaciones físicas y químicas. Los metales obtenidos por Pirometalurgia siempre son impuros. Las operaciones de tratamiento pueden ser: - *Operaciones de preparación o acondicionamiento del mineral*: son de baja a media temperatura. Sus fines son de naturaleza física (secado) o química (calcinación, tostación, volatilización, etc.) - *Operaciones de extracción del metal*: de media a alta temperatura. - *Operaciones de refinación*: con el objetivo de obtener la composición del metal exigida por el mercado **Electrometalurgia**: es empleada para obtener un metal a partir de cualquiera de sus compuestos o bien la purificación de una forma impura del metal. El proceso implica la reducción electrolítica, aplicable a metales muy electropositivos como Na, Mg y Al. El proceso se lleva a cabo con el oxido o el haluro del metal. Tambien se puede utilizar la electrolisis para la purificación de un metal. **[Evacuación de los estériles ]** Es necesario llevar a cabo estudios para que la construcción de una presa de residuos o dique de estériles cumpla las condiciones adecuadas para su perfecto funcionamiento. La función principal de estas estructuras consiste en almacenar permanentemente los estériles sólidos y retener temporalmente los efluentes líquidos procedentes de las plantas de tratamiento. Las presas de residuos difieren de las presas de tierra y escollera convencionales en cuatro aspectos básicos: - Las presas de residuos almacenan tanto solidos como líquidos. - En muchos casos, los propios residuos se utilizan como material de construcción del dique de la presa - Generalmente se construyen por etapas, siguiendo el desarrollo de las operaciones - Suelen requerirse modificaciones en el diseño al introducirse cambios en los procesos de tratamiento. Los factores que influyen en la elección de la ubicación y el diseño de las presas de residuos son: **Factores locales de ubicación** [Topografía]: es un factor básico, ya que gobierna la altura y dimensiones de las presas de residuos. [Tamaño]: en terrenos relativamente llanos, que requieren diques en 3 o 4 lados, el tamaño de las presas está gobernado por el precio de los terrenos, la necesidad y el coste de la impermeabilización y de la restauración final. [Geología y sismicidad:] al construirse una presa, debe considerarse la sismicidad del área y la proximidad a fallas potencialmente activas. Si existe un riesgo sísmico deberá evaluarse e comportamiento dinámico de las presas y el riesgo de rotura por licuefacción. [Permeabilidad]: la permeabilidad o conductividad hidráulica de la cimentación del dique y substrato de apoyo de un depósito de estériles puede tener un peso importante sobre los costos de construcción y conveniencia de un área si el drenaje de los efluentes es inadecuado desde un punto de vista ambiental. [Otros factores:] las precipitaciones anuales y la evaporación influyen sobre la cantidad de agua almacenada en las presas. **Características de los lodos** La característica más importante de los lodos es el tamaño de las partículas sólidas, ya que determina sus posibilidades de aprovechamiento, dependiendo de la granulometría del proceso mineralúrgico empleado para concentrar o extraer los minerales. En general, los residuos tipo arena constituyen un material de construcción resistente y con unas buenas características de drenaje. Las lamas (partículas inferiores a 0.1 mm) presentan permeabilidades muy bajas y pequeñas resistencias al corte, que las hacen inservibles para la construcción de las presas. **Características de los efluentes** La cantidad de efluentes y sus vertidos son factores importantes en el diseño y operación de una presa de residuos. En algunas situaciones, se pueden recircular todos los efluentes para volverlos a utilizar en los procesos de tratamiento. La pendiente de los taludes de los depósitos puede ser controlada variando la granulometría, espesando las pulpas y por el método de descarga. En muchos tratamientos mineralúrgicos, los efluentes tienen pH bajos y una concentración muy alta de iones metálicos móviles. Tambien es frecuente la presencia de altas concentraciones de aniones disueltos, tales como nitratos, sulfatos y cloruros. **Consideraciones de diseño en las presas de estériles** Siempre que sea posible se deben utilizar en la construcción de estas estructuras, los propios residuos, ya que el material es más barato. Existen tres tipos de presas de residuos que son denominadas: [Construcción aguas arribas]: es el método más ampliamente utilizado en el pasado y en la actualidad. Una vez construido el dique inicial, se van levantando diques sucesivos ligeramente retranqueados respecto a los anteriores y hacia el interior de la presa. Esos diques se forman con los sedimentos gruesos de los lodos que se separan de estos por decantación natural o por ciclonado. [Construcción aguas abajo]: este método de construcción consiste en la elevación de la presa mediante diques sucesivos de estériles que avanzan en la dirección de aguas abajo. Es el sistema más seguro de almacenamiento de residuos y el que más se asemeja a las presas de tierra convencionales, aunque en este caso se construyen por etapas. Este método, desde el punto de vista de estabilidad, no depende de las características hidráulicas de los residuos o efluentes, siendo por ello, el que permite el almacenamiento de cualquier tipo de residuo. El principal inconveniente de estas presas es que se necesitan grandes volúmenes de material de relleno y el incremento de estos en cada recrecimiento sucesivo. [Construcción centrada]: en este método se realizan los recrecimientos sucesivos mediante mantos de dique cuyos centros se mantienen sobre la misma línea vertical. [Otros métodos de construcción]: [Método de descarga pesada:] Este método consiste en espesar los lodos hasta que alcancen una elevada viscosidad y descargarlos en un solo punto o líneas de puntos, de manera que los residuos formen un depósito en forma de cono con unos taludes cuyas pendientes oscilan entre el 2 y 8%. **TEMA 2: [Modelización de yacimientos en la prospección de recursos minerales]** Modelizar es diseñar un modelo, y un modelo es una hipótesis de trabajo o una simulación de un proceso o fenómeno, basada en datos descriptivos, estadísticos o en métodos analógicos. Básicamente, existen tres tipos de modelos: 1. **Modelos descriptivos**: constituyen la base para la organización sistemática de la información sobre un yacimiento y/o grupo de yacimientos y permiten el agrupamiento de los mismos en diferentes categorías taxonómicas. 2. **Modelos probabilísticos**: derivan de los modelos genéticos y pueden utilizarse tanto en la exploración de una determinada sustancia como en la planificación de las probabilidades mineras de una región. 3. **Modelos genéticos**: constituyen la interpretación de la realidad objetiva representada en los modelos descriptivos. Durante la modelización se pueden cometer abusos, como: - Culto por la moda - Culto por la panacea - Culto de los clásicos - Culto del corporativismo - Culto de los especialistas **[Sensores remotos ]** Se utilizan para producir imágenes satelitales y fotos aéreas y de la interpretación de las imágenes. La [teledetección] es la recopilación de información sobre un área sin estar en contacto con ella. De las fotografías aéreas se puede obtener información litológica y estructural (tipos de rocas, yacencia, plegamiento, fallas, afloramientos, etc.) **TEMA 3: [Métodos geofísicos]** Los métodos geofísicos se basan en la medida de las diferentes propiedades físicas de las rocas y minerales, siendo una de sus máximas aplicaciones la búsqueda de yacimientos minerales. *Métodos magnéticos*: se basan en la medida de la intensidad del campo magnético terrestre. Las desviaciones locales en dicho campo se producen por la presencia de minerales y rocas que son magnéticos (magnetita, hematita, pirrotina, etc.). *Métodos eléctricos:* utilizan la conductividad de los minerales o rocas, o su resistividad, para ofrecer información sobre los materiales no aflorantes. La presencia y distribución de los sulfuros en profundidad puede ser determinada midiendo el efecto de su conductividad en el flujo de una corriente aplicada a la tierra. *Métodos electromagnéticos:* se basan en la respuesta que se produce en las rocas ante la generación de un campo eléctrico que induce un campo magnético, tal como sucede con los sulfuros masivos. *Métodos radiométricos:* la desintegración de los isotopos radiactivos del uranio, torio y potasio contenidos en las rocas genera radiación electromagnética de onda corta, también llamada radiación gamma, la cual se mide con espectrómetros. La intensidad de radiación es función de la cantidad del elemento contenido en la roca. *Métodos gravimétricos:* miden la distribución de la aceleración de la gravedad en la superficie de la tierra. Las heterogeneidades en el campo gravitatorio son interpretadas como variaciones en las densidades de las rocas y los valores relativos son más valiosos que los absolutos. Métodos sísmicos: las ondas sísmicas se reflejan y refractan en los planos de estratificación, contactos por fallas, etc. Las ondas son inducidas en la superficie con un martillo. Este método es muy útil en la búsqueda de petróleo y gas natural. **TEMA 3: [Desagües y ventilación]** Se realizan estudios de factibilidad, junto con estudios mineralúrgicos e informes de impacto ambiental. Los estudios de factibilidad usan los parámetros técnicos y económicos con otros datos del mercado al que se apunta. Luego se necesita financiación, es decir, fuentes de inversiones que traigan dinero para la construcción y la puesta en marcha del proyecto. Antes del desarrollo de un deposito, se elige el método de minado. Se deben realizar las labores que permitan un adecuado transporte del mineral, atmosfera, desagües y seguridad de los trabajadores. *Acceso*: se construye una red planificada de piques, chimeneas, galerías, etc. que comunican el cuerpo con la superficie. Los laboreos se dividen en: labores de infraestructura que deben permanecer en el tiempo y labores de explotación cuya duración es menor a 3 años. Se preparan accesos que pueden ser socavones, chiflones o piques. *Sistemas de perforación:* la perforación de un pozo puede ser convencional (de arriba hacia abajo) o rise boring (de abajo hacia arriba con jumbos). En sentido horizontal, puede ser convencional (con explosivos o jumbo) o con minadores o topos (minería de carbón). *Transporte*: el transporte vertical se trata de pozos circulares o elípticos por los cuales se desplazan sistemas de jaulas impulsadas por cables. Para el personal, se utilizan vagones de trenes. *Atmosfera de mina*: el aire en el interior de la mina puede tener mucho polvo, perforaciones, explosivos, etc. Tambien puede presentar oxidaciones y descomposición de hierro, madera o carbón, emanaciones de CO2, CO, H2S, NO, y CH4, gases procedentes de aguas subterráneas, humos de explosivos, humedad, polvo en suspensión, etc. Para mejorar la ventilación se puede usar ventilación natural o mecánica. La natural se realiza por diferencia de temperatura y presión atmosférica, y es frecuente en minas de montaña. Está prohibida en minas con riesgo de grisú. La ventilación mecánica es la producida por sobrepresión gracias a un ventilador exterior para toda la explotación, o por turbinas y tuberías de ventilación para una zona específica de la mina. *Energía para el funcionamiento de equipos:* se utiliza principalmente energía eléctrica (sistema interconectado nacional o por grupo electrógeno), energía neumática (aire comprimido producido en la sala de compresores y llevado a la mina a través de tuberías) y energía hidráulica (bombas hidráulicas). **[Clasificación de macizos rocosos]** Esto da una idea preliminar de la calidad del macizo rocoso y su variabilidad. Según Terzaghi, se pueden clasificar como: - Roca intacta - Estratificada - Moderadamente fisurada - Fragmentada y fisurada - Triturada - Descompuesta - Roca con hinchamiento El **RQD** es un índice que se define como el porcentaje de la longitud de testigo recuperado en trozos mayores de 10 cm respecto de la longitud del sondeo. El **RMR** es un sistema de clasificación según puntajes, el cual considera la resistencia a la compresión simple de la roca, el RQD, la presencia de agua subterránea, el espaciado, longitud y rugosidad y en ancho y relleno de las facturas. Existen modificaciones para tunelería. El **Q de Burton** es un método alternativo que utiliza el RQD, pero se aplica una formula. Cada relación representa el tamaño de los bloques, la rugosidad y resistencia al corte de diaclasas y las tensiones activas. Este sistema se utiliza en tunelería. **[Anclajes]** El uso de los anclajes está justificado por varios motivos: - Bajo costo - Rapidez de acción de estabilización - Rapidez y sencillez de colocación - Fácil disponibilidad y posibilidad de stock en la obra misma En todo anclaje podemos encontrar tres partes fundamentales: 1. Zona de anclaje: parte solidaria al terreno en profundidad, encargada de transferir los esfuerzos al mismo. 2. Zona libre: parte en que la armadura se encuentra independizada del terreno que la rodea, de manera que pueda deformarse con total libertad al tensionarse bajo las solicitaciones del terreno. 3. Cabeza y placa de apoyo: la cabeza es la zona de unión de la armadura a la placa de apoyo, sobre la que se ejerce la acción exterior. Desde el punto de vista del accionar en su régimen de trabajo, pueden ser: 1. Anclajes pasivos 2. Anclajes activos 3. Anclajes mixtos Según el régimen de permanencia en servicio, pueden ser: 1. Anclajes provisionales o temporarios 2. Anclajes permanentes Los **usos** más comunes de los anclajes son: I. Arrostramiento de estructuras de contención (entibaciones, ataguías, pantallas de hormigón, etc.) II. Absorción de esfuerzos en la cimentación de estructuras (soleras bajo el nivel freático, amarres de estructuras suspendidas, etc.) III. Estabilizaciones del terreno (cosido de macizos rocosos fisurados, deslizamientos de taludes, anclaje-bulonaje de excavaciones subterráneas. IV. Refuerzos de estructuras (recrecimiento de presas, atirantado de bóvedas y arcos) En cuanto a los elementos constituyentes de la armadura, pueden ser metálicos o no metálicos, pero los más difundidos son: - Alambres de acero de alta resistencia - Cordones constituidos por alambre de acero de alta resistencia - Barras de acero especial *Estabilizaciones de obras subterráneas con bulones de anclajes* Frente al sobre tensionamiento que existe en el área de influencia, la roca puede comportarse dentro de sus límites elásticos, o bien puede ofrecer un comportamiento plástico. Es decir, en el caso de que la roca "resista" tendremos un área de influencia elástica, y no será necesario ayudar artificialmente al sustento. En caso de que la roca "no resista", desdoblaremos el área de influencia en dos: una *zona plástica*, constituida por la roca deformada de manera irreversible bajo los efectos de las sobretensiones, y una *zona elástica*, que resiste dentro de los limites elásticos a dichas sobretensiones. **Operaciones de estabilización** 1. Bulonado 2. Bulonado + enmallado 3. Bulonado + enmallado + gunitado 4. Entibación con elementos de madera 5. Entibación con cerchas metálicas 6. Hormigonado, inyecciones, etc. 7. Rellenado de aberturas Las tareas 1, 2 y 3, son tareas de anclaje propiamente dichas, el resto son tareas de fortificación. **Clasificación según la forma de actuar** A. Bulones de anclaje de fondo B. Bulones de anclaje por fricción en las paredes C. Bulones de cable - Estabilidad química - Fuerza o potencia explosiva - Velocidad de detonación - Densidad de empaque y gravedad especifica - Presión de detonación - Sensibilidad - Resistencia al agua - Emanaciones **Tipos de explosivos** - [Dinamitas]: todas las mezclas de nitroglicerina - [Geles]: son fabricados a partir de nitrocelulosa y nitroglicerina - [Agentes explosivos]: son mezclas de combustibles y oxidantes **Pólvoras de mina**: son mezclas de azufre, carbón vegetal y nitrato potásico. Estas pólvoras se diferencian de los explosivos convencionales en que deflagran en vez de detonar. Son apropiadas para el arranque de rocas ornamentales. **Gelatinosos**: alto contenido de nitroglicerina, tienen efecto pastoso, elevada potencia explosiva y gran velocidad de detonación. Se usan para rocas de gran dureza. **Pulverulentos**: están compuestos de nitrato amónico con nitroglicerina y trilita. Tienen aspecto harinoso, menor potencia explosiva que las gomas y velocidad de detonación más baja. La resistencia al agua no es muy buena, y están indicados para rocas de dureza media o blanda. **Hidrogeles**: disolución en agua de nitratos y sustancias sensibilizadoras y otras sustancias que espesan y estabilizan. Son muy resistentes al agua y para tipo de roca existe un hidrogel. **ANFOS**: nitrato amónico en forma de grano mezclado con combustible líquido. Velocidad de detonación y potencia menor que las gomas. Con el agua quedan inutilizados y se usa para rocas de dureza media. **De seguridad:** se usan en casos en el que el gas o el polvo del carbón hacen que los demás tipos de explosivos sean muy peligrosos. Llevan una sustancia en su composición que atenúa los efectos de la detonación. [Accesorios de las voladuras] - Detonadores - Mechas - Cordón detonante - Explosores: generan la corriente eléctrica para activar el detonador *Técnicas básicas utilizadas en voladuras* [Patrones de voladuras]: son configuraciones de barrenos. Las más usadas son fila única, patrón regular y patrón escalonado. Tambien pueden ser regulares o semi-regulares. En un patrón se definen dos términos: *Espaciamiento*: distancia lateral entre centros de barrenos. *Borde*: distancia desde una fila de barrenos y la cara de excavación o la distancia entre filas que son detonadas en secuencia. **[Métodos de perforación ]** La perforación tiene como objetivos: la exploración y reconocimiento de depósitos minerales, realizar estudios geotécnicos, detonación de cargas explosivas para fragmentar, etc. *Clasificaciones* Según la maquinaria usada: - *Perforación manual*: equipos ligeros operados por perforistas, trabajos de pequeña envergadura donde no se justifica económicamente el uso de maquinaria. - *Perforación mecanizada*: montadas sobre estructuras de orugas donde un operador controla los parámetros de perforación. Según el tipo de trabajo: - *Perforación de banqueo*: verticales o inclinadas para proyectos a cielo abierto o subterráneo. - *Perforación de avance de galerías o túneles*: puede ser mecanizada o manual, se abre un hueco inicial hacia el que sale el resto de la roca fragmentada - *Perforación de producción*: término utilizado en las explotaciones mineras, principalmente en trabajos de extracción del mineral. - *Perforación de chimeneas*: labores verticales usados en minería subterránea y obras civiles. - *Perforaciones con recubrimiento*: usadas en material poco consolidado, perforación de pozos y voladuras submarinas. - *Sostenimiento de roca*: colocación de pernos de anclaje. [Sistemas de penetración de rocas] a. Mecánicos b. Térmicos c. Hidráulicos d. Sónicos e. Químicos f. Eléctricos g. Sísmicos h. Nucleares [Teoría general de la perforación ] - **Percusión**: impactos producidos por los golpes del pistón que originan ondas de choque que se transmiten a la broca a través del varillaje - **Rotación**: con ese movimiento, se gira a la broca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones. - **Empuje**: para mantener el contacto de la broca con la roca - **Barrido**: fluido de barrido que permite extraer el detrito del fondo de la perforación. [Perforaciones ] - *Hélice (auger drilling*): es uno de los más simples, se utiliza en terrenos de fácil perforación. - *Rotativas con recuperación de testigos (DDH):* se necesitan coronas de diamante e inyección de agua. Perforan en cualquier ángulo y dirección, son lentas y costosas y los sondeos se pueden desviar. - *Rotativas con recuperación de detritos rocosos (cutting)*: muy utilizadas en la búsqueda de petróleo, el elemento cortante es un trepano a rodillo. Se utiliza un lodo de agua con bentonita para proteger las paredes del pozo y refrigerarlo. - *Roto-percutivas con recuperación de detritos (DTH):* baratas y de avance rápido, usadas en las fases iniciales de la exploración. Se usa principalmente para determinar leyes. - *Aire reverso (RC):* permite recuperar detritos por inyección de aire o agua a través de un sistema de doble pared que evita los problemas de contaminación. - *Percusión por cable:* se usa para la búsqueda de agua - *Subterráneas:* se usan diamantinas o barrenados. [Disposición de los sondeos] Durante la investigación preliminar, se realizan pocos sondeos dispuestos geométricamente con criterio geológico. En etapas más avanzadas, se hacen siguiendo una malla que permita dar más información. [Análisis de los testigos]: se analizan a la luz del sol, al momento de la extracción. Una mitad se usa para análisis químicos y el resto para análisis geológicos. Para describirlos se usan planillas. **TEMA 5: [Valuación de minas ]** **Ley de corte o cut off**: es la ley mínima que produce un beneficio prefijado de antemano. Esta ley coincide con la crítica cuando es nulo el beneficio. **Ley mínima económica o ley crítica**: se definen como aquella que produce un beneficio nulo en la explotación, tratamiento y comercialización del mineral. El parámetro determinante para la definición de mena es la ley de corte, la cual puede estimarse a partir de los costes y del precio de venta del mineral, concentrado o metal. **Valor temporal del dinero** Puede escribirse como: \ [*S* = *P*(1 + *i*)^*n*^]{.math.display}\ Este es el interés compuesto, que se deja acumular hasta el final del periodo sin retirar ningún beneficio en el intermedio. **Valor actual neto** Se considera a partir de toda la vida útil de la mina. El ingreso neto esperado de cada año sucesivo en la vida de una mina se puede dividir por un factor, para cierto interés prefijado, lo que permite obtener el VA de los ingresos netos de ese año. El interés prefijado por la empresa se suele denominar rentabilidad mínima aceptable. La suma de todos los VA anuales durante la vida de la explotación da lugar al VA de todos los ingresos netos de la misma. El valor actual neto (VAN) se obtiene deduciendo el importe de la inversión inicial del valor de VA obtenido a lo largo de toda la vida de la explotación. **Tasa interna de rentabilidad (TIR)** Es el valor de la tasa de actualización que hace nulo el VAN. La regla de decisión es que se pueden considerar aceptables aquellos proyectos que posean una TIR superior a la RMA, cuyo valor es aproximadamente el de la tasa de actualización. **Periodo de retorno (PR)** El periodo de retorno representa el tiempo necesario para recuperar el capital invertido. A tal efecto se compara la cifra de la inversión con la suma de los sucesivos flujos de caja, acumulándolos hasta que su suma coincide con el valor de la inversión. **Estudios de sensibilidad** Un estudio de sensibilidad analiza la modificación de los índices de rentabilidad para ciertas variaciones al alza o la baja de parámetros clave, obteniéndose una serie de posibles resultados que permiten realizar un análisis económico más detallado. **Valor de una propiedad minera** Se utiliza el denominado método de la rentabilidad, el cual se basa en un proyecto técnico del cual depende principalmente la valoración. El proyecto no tiene viabilidad si la rentabilidad es insuficiente, la cual depende de las reservas existentes, de la cuantía de la producción, del precio de venta del mineral y de los costes. **Estudios de viabilidad** Los estudios de viabilidad se deben hacer al comienzo de un programa de investigación, repitiéndose tantas veces a lo largo del mismo como sea necesario, con objeto de decidir si se continua el proyecto o se abandona al final de la última fase de investigación realizada. **Factores que determinan el valor de la ley de corte** - Precio de venta - Los costes - La producción - Rendimiento del concentrador **Calculo de la ley de corte** **Según Lasky**: Se vale del precio de ventas de los minerales, es decir, basada en el criterio del beneficio. **Según Lane:** El criterio del VAN, según Lane, es el único que tiene posibilidades de acomodación a condiciones económicas cambiantes. En las estimaciones del VAN están incluidos los parámetros que definen estas condiciones y afectan al cálculo de la ley de corte optima de una forma que evita reacciones absurdas ante cambios de los precios. **Criterio del valor real:** Se basa en considerar no exclusivamente el valor actual del negocio minero (VAN) sino tambien el valor que presenta la potencialidad del yacimiento, tanto en lo que se refiere a futuros incrementos de reservas, como mejora de las leyes o de la rentabilidad general a medio y largo plazo. **[Aplicaciones de la informática a la evaluación de yacimientos]** Las aplicaciones de la informática a la evaluación de recursos minerales son muchas y muy variadas. Se podría hablar de dos grupos de programas: - [Programas con aplicaciones mineras]: programas que no han sido desarrollados con la minería como objetivo básico, aunque son de mucha utilidad. Generalmente, son fáciles de utilizar. - [Programas específicamente mineros]: son programas especialmente desarrollados para la actividad minera en sentido amplio, por lo que ofrecen soluciones integrales. Generalmente son muy complejos. **Optimización económica de explotaciones a cielo abierto** En los últimos años, se han hecho esfuerzos para buscar algoritmos matemáticos que permitan llevar a cabo una optimización económica en el desarrollo de las labores mineras. Los diferentes algoritmos existentes se pueden agrupar en dos categorías: - *Heurísticos*: la experiencia demuestra que funcionan satisfactoriamente, aunque no poseen demostraciones matemáticas que permitan asegurar su validez. Es el caso del método del cono flotante. - *Rigurosos*: aquellos cuya optimización tiene una completa demostración matemática. El mas característico es el método de Lerchs y Grossmann. *Método del cono flotante* Consiste en el estudio económico de los bloques mineralizados y estériles que caen dentro de un cono invertido, el cual se mueve sistemáticamente a través de una matriz de bloques, con el vértice del cono ocupando, sucesivamente, los centros de los bloques. La premisa básica del trabajo es que los beneficios netos obtenidos por explotar la mineralización que se encuentra dentro del cono deben superar los gastos de extraer el estéril existente en dicho cono. *Método de Lerchs y Grossmann* Es un algoritmo matemático que permitía diseñar el contorno de una explotación a cielo abierto de tal forma que se maximice la diferencia entre el valor total de la mineralización explotada y el coste total de la extracción del mineral y estéril. **TEMA 9: [Impacto ambiental]** [Medio ambiente]: conjunto de los agentes físicos, químicos, biológicos y de los factores sociales susceptibles a causar un efecto directo o indirecto, inmediato o a largo plazo, sobre los seres vivientes y las actividades humanas. **La gestión de los recursos naturales y el medio ambiente** Entre las consideraciones a tener en cuenta en la gestión de los recursos minerales que sirven para utilizar de forma más eficiente el medio natural, pueden citarse los siguientes: - Aprovechamiento integral de las materias primas - Reciclado de materiales de desechos - Utilización eficiente de la energía - Explotación racional de yacimientos - Planificación del abastecimiento de minerales - Legislación ambiental **El papel de la restauración de los terrenos afectados por la minería** El reacondicionamiento de los terrenos puede ir desde la reduplicación exacta de las condiciones originales, hasta el intento de conseguir un aprovechamiento nuevo y sustancialmente diferente al que correspondía a la situación primitiva, que es lo que se entiende por rehabilitación o recuperación. **Ecodesarrollo**: la utilización de los recursos según las necesidades humanas, asi como el mantenimiento o mejora de la calidad de vida. **Evaluación de impacto ambiental** El objetivo fundamental de una EIA es cumplir su papel de diagnosticar o predecir la evolución del medio, constituyéndose en una variable inicial, a contemplar desde la primera fase de toma de decisiones de una actuación con posibilidades de ejecución. **Tipos de EIA** - [Evaluación simplificada], aplicada a proyectos con riesgo bajo de afección. - [Evaluación preliminar:] se desarrollan los trabajos de evaluación, con la información que en esos momentos exista, sin desarrollo de una investigación especifica - [Evaluación detallada:] con aplicación a proyectos de múltiples riesgos de afección y distintos niveles de intensidad. Las actividades típicamente asociadas con una EIA son las siguientes: 1. Recopilar y analizar la información previa y los estudios existentes 2. Examinar el proyecto, sus alternativas, objetivos y problemática 3. Identificar las acciones del proyecto susceptibles de producir impactos 4. Identificar los factores del medio susceptibles a recibir impactos 5. Conocer las relaciones causa-efecto e interacciones ecológicas 6. Predecir los impactos y sus magnitudes sobre cada factor 7. Valorar el impacto ambiental 8. Adoptar medidas correctoras 9. Seleccionar la alternativa entre las evaluadas y redactar el informe final 10. Controlar los impactos ambientales durante las etapas de construcción, operación y abandono del proyecto. **Medidas correctoras** El objetivo fundamental de las medidas correctoras es minimizar los impactos previstos para el proyecto. Estas medidas suelen ir encaminadas a la corrección de los impactos ocasionados durante la fase de funcionamiento. Se diferencian 3 tipos, según estén encaminadas a: - **Reducir el impacto**: son aquellas que actúan directamente sobre el foco de impacto. - **Compensar el impacto**: proporcionan una contrapartida por las pérdidas o deterioros que puede ocasionar el proyecto. - **Cambiar la condición del impacto**: aquellas encaminadas a reducir la magnitud del impacto en la situación post-operacional. **Plan de vigilancia y control** El proyecto de vigilancia y control tiene por objeto garantizar que el desarrollo del proyecto minero se lleva a cabo de acuerdo a lo especificado en el EIA, en todas sus fases y aspectos. **Tramitación de permisos y autorizaciones** Previo a la iniciación de los trabajos de laboreo, se necesita en todos los casos realizar unas gestiones administrativas para obtener las oportunas autorizaciones de explotación. **Alteraciones ambientales producidas por las explotaciones mineras** Las explotaciones mineras originan una serie de alteraciones ambientales específicas, debido a las peculiaridades del método de explotación y tratamiento del mineral. Las principales alteraciones ambientales ocasionadas por las minas a cielo abierto y su origen son: - Paisaje - Suelo - Vegetación - Red de drenaje - Atmosfera - Población - Contaminación física de las aguas superficiales - Contaminación química de las aguas (alcalinas y acidas) - Control de los drenajes ácidos **Restauración de los terrenos** Es necesario recuperar la capacidad productiva original de los mismos o un uso alternativo distinto en función de los condicionantes derivados de los ecosistemas existentes. **Usos potenciales de los terrenos afectados por las labores extractivas** - Agropecuario - Forestal - Reserva natural y recuperación de hábitat - Recreativo - Industrial y urbanístico - Vertederos controlados **Criterios para la restauración de terrenos** La identificación y caracterización de impactos pone de manifiesto, casi siempre, que las alteraciones más importantes son las debidas a las modificaciones fisiográficas y a la pérdida de calidad del paisaje. **Modelado de los huecos finales de excavación** Una vez alcanzada la posición final de los taludes generales del hueco proyectado, se procede a aplicar algunas de las técnicas de tratamiento de estos: - Relleno total - Relleno parcial para reducir pendiente - Relleno puntual selectivo - Voladuras de descabezamiento **Recomendaciones edáficas** - Retirada y acopio de tierra vegetal - Extendido de la tierra vegetal - Enmiendas calizas - Descompactación **Actuaciones para la reinstauración de la vegetación** - Selección de las especies vegetales - Técnicas de implantación **Repercusión económica de la restauración en el negocio minero** Los trabajos de restauración implican un gasto más a internalizar dentro de la economía de las empresas explotadoras. La significación o impacto de la restauración es generalmente pequeña, no suponiendo más allá del 1% del precio de venta. **TEMA 8: [Minerales industriales]** **Materiales metálicos** - Conducen el calor y la electricidad - Tienen brillo metálico - Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el Hg) - Son maleables y dúctiles **Materiales metálicos no ferrosos** - Difíciles de oxidar - Mejores conductores - Funden a temperaturas más bajas - Fáciles de mecanizar - Metales pesados (Pb, Zn, Sn), ligeros (Al y Ti) y ultraligeros (Mg) **ESTAÑO** - Se obtiene de la casiterita - Se hacen aleaciones con Pb y Ag - Se obtiene de VMS, pegmatitas, skarn, placeres, etc. **NIQUEL** - 66% se usa en la fabricación de acero inoxidable - Aleaciones para imanes - Cu y Ni = resistentes a la corrosión - Se obtiene de ortomagmaticos de Ni, nódulos de Mn, residuales de rocas ultrabásicas, etc. **COBRE** - Se obtiene de cuprita, malaquita, calcopirita, etc. - Bronce = estaño + cobre - Latón = cobre + zinc - Usos: computadoras, cables, tuberías, alambres, joyería, monedas, utensilios de cocina, etc. **PLOMO** - Se hacen aleaciones con Sn, Cu, As, Bi, Na, etc. - Usos: pigmentos, estabilizadores para plásticos, insecticidas, cubiertas para cables, etc. **CINC** - Galvanizado: recubierta de cinc por electrolisis - Usos: galvanizado del acero, metalurgia de metales preciosos **ORO** - Usos: computadoras, joyería, comunicaciones, medicina, etc. **PLATA** - Usos: fines monetarios, orfebrería, medicina, electricidad, fabricación de espejos, aleaciones para piezas dentales, etc. **MANGANESO** - Usos: siderurgia, acero, agente purificador, pinturas y barnices, oxidantes y desinfectantes - Se obtiene de epitermales, sedimentarios de Mn y nódulos de Mn **HIERRO** - Se obtiene de la pirita, pirrotina, magnetita, pentlandita, etc. - Usos: productos siderúrgicos, aceros inoxidables (Fe + Cr) **OXIDOS DE Fe** - No toxicos e inertes - Usos: pigmentos, pinturas, electrónica, resina epoxi, etc. **DIOXIDO DE Ti** - Ilmenita, rutilo, anatasa, leucoxeno - Pigmento blanco - Asociado con rocas básicas y ultrabásicas - Usos: industria aeroespacial, cosméticos, etc. **ZIRCON** - Subproducto de minerales de Ti - Baddeleyita - Usos: refractarios, arenas de fundición, cerámicas, ind. Química, vidrios y pinturas. **BARIO** - Baritina - Quimicamente inerte - Usos: fluido de perforación en petróleo, medicina, fuegos artificiales, venenos, etc. **CROMITA** - Asociado a rocas ultramáficas - Usos: soda caustica, aceros inoxidables, baterías, lodos petroleros, etc. **[ABRASIVOS]** Son sustancias usadas para pulir, afilar, rebajar, limpiar objetos por fricción o desgaste de su superficie. Hay 3 tipos principales: 1. Grano suelto 2. Cementado (esmeril) 3. Pegados en tela o papel **GRANATE** - Espesartina, piropo, almandino, uvarovita, grosularia **DIAMANTES** - Usos: medicina e industria **ASBESTOS** - Usos: aislantes térmicos, ropa ignifuga, construcción de aviones y lanchas - Productores: Brasil, Rusia, Sudáfrica, Canadá, etc. **SERPENTINA** - Usos: roca ornamental, fertilizantes, fundentes, etc. - Productores: Córdoba **TALCO** - Usos: industria del papel, caucho, pinturas, cerámicas, cosméticas, lubricantes, ind. Electrónica - Productores: San Juan, Mendoza y Córdoba **CUARZO** - Usos: cerámicas, abrasivos, refractarios, vidrios, fibra óptica, concretos, etc. **FELDESPATOS** - Usos: cerámicas, vidrios, fertilizantes, abrasivos, lubricantes en pinturas y plásticos. **MICAS** - Usos: aislantes, misiles guiados, pigmentos perlados, filtros ópticos, brújulas de navegación, etc. **BERILO** - Usos: industria aeroespacial, ventanas de rayos X y generación de energía nuclear. **TIERRAS RARAS** - Usos: aplicaciones domesticas e industriales, vehículos, lámparas de bajo consumo, imanes, capacitores, etc. **BAUXITAS (Al)** - Producción de alumina, purificación de agua, farmacia, cerámica, abrasivos, industria del petróleo, etc. **FLUORITA** - Usos: fuente para HF, teflón, solvente, aerosoles, refrigerantes, galvanización, grabado de vidrios. - Rio Negro (Valcheta) **[Fundentes]** - Bajan el punto de fusión - Alcalinos (carbonatos de calcio, carbonatos de bario) o ácidos (boratos, hematita) **[GEMOLOGIA ]** Las **gemas** son minerales que al ser cortados y pulidos se pueden usar en joyería y ornamentos. [Gemas en Argentina] - Jujuy: zafiros (Orosmayo) - Misiones: cuarzos - Tucumán: berilo aguamarina - Catamarca: rodocrosita, topacio, cuarzos, fluorita, hematita - San juan: lapislázuli - Mendoza: ágatas - Córdoba: amatistas, berilos - Rio Negro: fluorita, aragonita - Chubut: calcedonia, jaspes, ópalo, cuarzo microcristalino **[ÁRIDOS PARA CONSTRUCCION Y FILTRANTES]** Propiedades necesarias para un filtrante: - Formar una masa muy porosa - Correcta distribución de tamaño de partículas - Baja retención (no ser absorbentes) - Resistir al colapso bajo presión - Disponible en un numero de tamaños **ARENAS** - Medio filtrante mineral más común - La elección de la arena depende del costo, durabilidad y disponibilidad - Usos: filtrado de aguas municipales, industriales, potables, en construcción y en petróleo (arenas de fractura) **DIATOMITAS** - Rocas silíceas compuestas por diatomeas - Usos: abrasivos, filtrantes, aislantes, pesticidas, anticoagulantes. - Productores: USA, Dinamarca, China **PERLITA** - Vidrios provenientes de magmas ácidos, a partir de obsidianas - Usos: filtrantes, aislante térmico, trabajos criogénicos. - Productores: USA y Grecia **ARCILLAS** - Usos: materiales de la construcción y agregados, papel, caucho, pinturas, cerámicas, ind. Farmacéutica, agricultura. - Productores: Buenos Aires, Chubut **BENTONITA** - Producto de la alteración de cenizas volcánicas cristalizadas. - Usos: lodos de perforación, arenas de fundición, absorbente. - Productores: La Pampa, Mendoza, Neuquén **VERMICULITA** - Alteración de micas, piroxenos y anfíboles - Usos: aislante térmico, agricultura, refractarios, metalurgia. - Productores: Córdoba, Sudáfrica, USA. **EVAPORITAS MARINAS** - Evaporitas lacustres (trona, mirabilita, bórax, glauberita, epsomita, thenardita) **BARITINA** - Usos: fluido de perforación, fuegos artificiales, venenos - Productores: Mendoza, Neuquén, China, USA. **CELESTINA** - Usos: metalurgia, electrónica, pirotecnia, cerámicas y vidrios. - Productores: España, México, China y Argentina. **YESO** - Usos: carga mineral, retardador de cemento, filtrante, construcción y medicina. - Productores: USA, China, Canadá, Mendoza, Buenos Aires, Catamarca. **HALITA** - Usos: industria química, sal para consumo humano, cerámicas, fluidos de perforación, drogas, herbicidas. - Productores: Buenos Aires, Tucumán, Rio Negro, La Pampa, China, Alemania, etc. **BORATOS** - Usos: esmaltes, cerámicas, detergentes, fertilizantes. - Productores: Turquía, USA, Argentina, Salta, Jujuy. **SULFATO DE SODIO** - Usos: detergentes, papel y pulpa, teñido, celdas solares - Productores: La Pampa, Mendoza, Buenos Aires. **PIEDRA POMEZ** - Usos: abrasivo, absorbente, rellenos, lavado con ácidos. **[FERTILIZANTES]** Se trata de abono y enmiendas, nutrientes primarios, secundarios y micronutrientes. - Nitrógeno: fertilizante, aislante de fibra de vidrio (China) - Fosforo: fertilizantes, alimentos balanceados, limpiadores, cerámicas (China, Marruecos, USA) - Potasio: fertilizante **PIEDRA PARTIDA** - Se obtiene mediante la trituración y clasificación de rocas extraídas de canteras. - Se producen agregados gruesos y arenas de trituración que cumplen los requisitos de los agregados finos. - Los depósitos son cualquier tipo de roca que cumpla con los requerimientos técnicos **[PRINCIPALES APLICACIONES DE LOS MINERALES]** - Abrasivos - Cerámicos y vidrios - Refractarios - Industria química - Fertilizantes - Filtrantes - Fundentes - Construcción - Fluidos de perforación - Pigmentos **[ROCAS ORNAMENTALES]** Son aquellas rocas cuyas características texturales y cromáticas le confieren un aspecto atractivo que hace que se usen para el hábitat cotidiano, con la finalidad de proporcionarle a este las propiedades de funcionalidad, visión agradable y estética. Los principales usos son arquitectura, elementos de amoblamiento, arte funeraria. **ROCAS ORNAMENTALES EN ARGENTINA** - Granito azul mara: La Rioja - Granito beige puma: Córdoba - Granito fantasía: Olavarría - Granito gris mara: Córdoba, Punilla - Granito gris perla: San Luis - Granito marrón orcollano: Córdoba - Granito marrón perlado: Rio Negro - Granito marrón Siena: Rio Negro - Granito negro galaxia: Buenos Aires - Granito rosa mara: San Luis - Granito rosa del salto: San Luis - Granito rojo dragón: San Luis - Granito rojo Sierra Chica: Buenos Aires - Granito rojo mar: Cordoba - Granito rosa mar: Cordoba - Granito rosa salmon: san Luis - Marmol azul cielo: Cordoba - Mármol Limay Mahuida: La Pampa - Mármol Puelen: La Pampa - Mármol Dolomita: Olavarría - Travertino beige: San Juan - Pórfido: Chubut - Pórfido Los Menucos: Rio Negro - Pizarra negra: San Luis - [Contamiancion dPerforaciones]