A través de un permanente y sistemático mejoramiento de sus procesos, la mina de cobre Barrick Zaldivar busca optimizar al máximo sus niveles de producción con una racionalizada inyección de recursos
Por Oscar Martínez Bruna, Editor en Latinoamérica

El yacimiento Zaldivar, ubicado en la precordillera Chilena, en la nortina región de Antofagasta, fue explotado por primera vez en 1995 por la empresa canadiense Placer Dome y su socia en aquel entonces Outokumpu. Fue a principios del 2006, que la Compañía Minera Zaldivar pasó a ser parte de los activos de la corporación Barrick, por medio de la compra de Placer Dome. El plan minero original contemplaba una vida útil de 15 años para la mina. “Con el transcurso del tiempo, el plan minero original ha tenido que ser revisado y actualizado hasta lograr un plan minero actual que dura hasta el año 2024, con un nivel de producción de cátodos en promedio de entre 130.00 y 140.00 toneladas por año,” dijo Robert Mayne-Nicholls, Gerente General de Barrick Zaldivar.

En la compañía actualmente trabajan alrededor de 800 personas en forma directa, que son apoyadas por cerca de 1.100 personas que trabajan en forma indirecta para empresas contratistas. La seguridad es uno de los pilares fundamentales, y la compañía está muy satisfecha de sus logros en este sentido. El 2009, la mina tuvo un índice de frecuencia de accidentabilidad del orden de 1,5 y apenas 6 accidentes con tiempo perdido.  

El rajo Zaldivar se explota mediante el proceso de perforación, tronadura, carguío, transporte y procesamiento, incluyendo todo el sistema de apoyo asociado. La mina cuenta con tres perforadoras Drilltech, y la tronadura está a cargo de la empresa Orica. El carguío lo llevan a cabo tres palas P&H 4100 que tienen aproximadamente 90.000 horas de operación y una disponibilidad de alrededor del 87%. Treinta camiones transportan el material, diecisiete camiones Dresser 830E (lo más antiguos en la faena), tres camiones Caterpillar 793, seis camiones Terex 4400, y cuatro camiones Komatsu 830 AC. Los bancos de la mina tienen una  altura de 15 metros y sus ángulos generales de talud varían entre los 38 y 53 grados. Las rampas de transporte del rajo han sido diseñadas con un ancho de 30 metros, de modo de permitir la circulación de vehículos de gran tonelaje. En la mina se movilizan aproximadamente 215.000 toneladas por día, y la ley de cabeza es del orden de 0,7%.

El chancado es alimentado con un promedio de 60.000 toneladas por día, y el proceso consta de las etapas de chancado primario secundario y terciario. Un chancador cónico Nordberg de 54”x75” realiza el chancado primario, mientras que el chancado secundario está a cargo de un chancador cónico Nordberg MP1000. El chancado terciario es completado por 4 unidades Water Flash 800 y 2 unidades HP 500. Se busca tener un producto que salga de chancado terciario midiendo menos de 1/2 pulgada, y que luego es apilado en pila dinámica que son regadas durante aproximadamente 400 días, logrando recuperaciones del orden del 80%. Posteriormente el material es retirado con una rotopala, y enviado hasta una pila lixiviación secundaria, donde se obtiene aproximadamente entre un 2 a 3% adicional de recuperación. La mina posee una pequeña planta concentradora que se alimenta del material fino, que es retirado de la pila para que no complique la recuperación.

Todo el mineral que viene del chancado primario llega hasta un domo que tiene una capacidad para 125.000 toneladas, de las cuales 25.000 son carga viva. El domo tiene 8 alimentadores que envían material al chancado terciario. El producto del chancado terciario llega a un apilador marca Rahco, que tiene una capacidad de 3.500 toneladas por hora.

Por otra parte, el sistema de correas tiene una extensión total de 6.000 metros lineales.

Por otro lado, desde la mina también se extrae otro material de baja ley, que es enviado a otra pila o botadero para material de baja ley (dump leach) que es apilado solamente después de tronadura, y que posteriormente se somete a lixiviación sin pasar por chancado. En esta etapa confluyen todas las soluciones minerales, tales como la proveniente de la pila dinámica, la solución de la pila de lixiviación secundaria y la solución que viene de la pila ‘dump leach’, hasta una planta de extracción por solventes (SX), donde hoy en día la mina moviliza casi 6.000 m3/hora.

La planta de extracción por solventes está compuesta de cuatro trenes, cada uno de ellos compuestos de dos etapas de Extracción (E1 y E2), una etapa de lavado, y una etapa de despegue. La etapa de lavado es responsable de realizar una disminución de las impurezas que pueden ingresar a través del electrolito hacia la nave de electro-obtención (EW). En la etapa de despegue se realiza la descarga del orgánico transfiriendo el cobre desde la fase orgánica a la fase acuosa. La fase acuosa es llamada electrolito rico y se procesa en la nave de electro-obtención. El diseño de la planta fue hecho para 4.800 m3/hora, y la eficiencia de extracción es del orden del 96% al 97%.

La planta de electro-obtención ó electro-depositación está compuesta de 4 naves, cada una de ellas conteniendo 92 celdas, cada celda conteniendo 65 cátodos y 66 ánodos. El tiempo entre cosechas varía de acuerdo a la energía impuesta en los rectificadores, pero normalmente va de 4 a 5 días. A partir de Diciembre del 2009, Zaldivar ha venido haciendo algunas pruebas para ahorrar aproximadamente un 4,5% del consumo específico de la energía requerida para la producción de cátodos. La tecnología que se está aplicando se conoce como ‘Optiva’ y que hasta el momento no se había aplicado en plantas de electro-obtención, sino solamente en refinerías. Ya se hicieron pruebas en 16 celdas, y ahora se está realizando una prueba más industrial, que considera testear una nave completa.

Al salir de la planta, el mineral procesado es sometido a cuatro etapas: dos etapas de extracción, una etapa de limpieza, y una etapa de re-extracción. Es así que la planta de electro-obtención recibe un flujo de alrededor de 420 toneladas por día, de las cuales se recuperan entre de 400 a 410 tpd. La eficiencia de extracción de la planta de electro-obtención es de alrededor del 96%, por cuanto la tasa de descarte es muy baja.  

De este modo, el 96% del cobre que entra a la planta es cosechado. La eficiencia de corriente en planta es del orden del 92%. El resultado final se traduce en cátodos de cobre que son apilados y almacenados en un patio, y posteriormente son transportados por ferrocarril hasta el puerto de Antofagasta para ser embarcados hasta su destino final. Los principales compradores de los cátodos de cobre de Zaldivar se encuentran principalmente en países tales como Brasil, Alemania, y algunos otros países de Europa y Medio Oriente.

Implementando Innovación y Mejorando los Procesos   
“En la mina estamos comprometidos al 100% con la premisa de ‘Hacer Más Con Menos.’ De hecho, tenemos muchos proyectos acá en Operaciones Mina en los que estamos trabajando continuamente. Siempre buscamos seguir optimizando nuestros recursos y nuestros equipos. El funcionamiento del área despacho de equipos tales como camiones y otros equipos de carguío es esencial en este sentido,” dijo Carlos Ángel, Ingeniero Dispatch de la Superintendencia Mina de Barrick Zaldivar.  

“El mejoramiento pasa por optimizar lo que tenemos. Hemos ido optimizando la planta, y buscando e identificando todos los cuellos de botella de tal forma de aumentar el tonelaje. La idea es lograr nuestra meta de optimización—aumento—de tonelaje procesado dentro de este año,” dijo Florentino Muñoz, superintendente de planta de Barrick Zaldivar.

A partir del 2005, la compañía ha comenzado a intensificar sus esfuerzos por adquirir innovación tecnológica para incorporarla a sus actividades. En aquel entonces, Zaldivar dio inicio a un proceso que la compañía denominó ‘motor de arranque,’ en el cual invitaba a sus empleados a hacer innovaciones para mejorar los procesos en la mina.

“Hemos empezado un proceso potente de mejora continua. Partimos el 2007 con pequeñas mejoras, pero estas se acentuaron el 2008,” dijo Robert Mayne-Nicholls, refiriéndose a la baja en la ley de cabeza que experimentó la mina en aquellos días. “Sufrimos una baja fuerte en la concentración de la solución rica en cobre (PLS) de 4 gr/lt hasta 3,2-3,0 gr/lt, y para poder mantener los niveles de producción tuvimos que aumentar el flujo en la planta de extracción por solventes, y obviamente el flujo en el riego de las pilas,” agregó.

Según Mayne-Nicholls, fue necesario aumentar el caudal hasta los actuales 6.000 m3/hora, con las mismas instalaciones que se tenían anteriormente, y se aumentó la eficiencia de extracción de SX desde un 93-94% hasta un 97%.

Esto último es extremadamente importante porque se evita tener que hacer re-circular el cobre para regar las pilas nuevamente, sino que se logra extraerlo en la primera pasada. En la mina se ha desarrollado e implementado un proyecto denominado ‘mine to leach’ que ha permitido mejorar el chancado.

Hasta el año 2007, el promedio de tonelaje del chancado era de alrededor de 54.000 tpd, y hoy en día el promedio alcanza las 60.000 tpd, específicamente en base a mejoras de práctica operacional. Cuando comienza el turno, el primer camión está descargando aproximadamente a los 7 minutos de iniciado el turno. Antes de echar a andar este proceso, la descarga comenzaba después de 25 minutos de iniciado el turno. “Se está llegando casi a las 22 millones de toneladas de material chancado, lo que hace algunos años atrás era impensable,” indicó Mayne-Nicholls.

Otro importante avance que se ha realizado últimamente en la mina, y que también se ve afectado positivamente por la implementación del ‘mine to leach,’ es el mejoramiento de la granulometría de la pila de lixiviación del área ‘dump leach.’ Antiguamente el p80 era de 7 pulgadas y hoy en día se ha reducido a 4 pulgadas, lo que está fundamentalmente asociado a mejoras en perforación y tronadura. El efecto que se tendrá a partir de estos mejoramientos es que la recuperación de la pila ‘dump leach’ debiera aumentar entre 5 y 7 puntos.  

La compañía también realizó algunas pruebas con la empresa Kaufmann, que incluían el empleo de dos camiones aguateros de carretera de 45 m3. El ahorro por el uso de estos camiones se traduce en que se gasta 1/3 del costo de inversión y 1/3 del costo de mantención de los camiones que normalmente se usaban en el riego de los caminos, casi con el mismo resultado. Robert Mayne-Nicholls admite que “en un principio, tuvimos algunos problemas con los sistemas de aspersión que le instalamos a los equipos, pero gracias al trabajo en conjunto de la gente de Zaldivar con la gente de Kaufmann hoy tenemos un muy buen sistema que necesita única y exclusivamente algunos ajustes menores para lograr el mismo resultado que teníamos antes con los otros camiones. Pensamos que no debiésemos tener que volver a comprar camiones mineros fuera de carretera para tirar agua.”

En la planta de electro-obtención, Zaldivar realizó una campaña muy intensa de mejora de la calidad. Antes, la producción de alta ley o ‘high grade’ que antes estaba en el rango del 70%. Hoy en día, en base a una mejora de las prácticas operacionales, se ha alcanzado un 90%. Mayne-Nicholls aclara que “esto es tremendamente importante, porque los ingresos para la compañía por producción ‘high grade’ son mejores dado el premio que esta recibe por una producción de alta calidad, vale decir, por una producción por sobre el estándar.”

Zaldivar también ha materializado importantes mejoras en mantenimiento del área chancado. Hasta un año atrás, era necesario detener los equipos cada dos semanas por 24 horas. Actualmente las detenciones se hacen cada tres semanas o una vez al mes por 40 horas, con los mismos niveles de disponibilidad. Se trata de un trabajo conjunto entre las áreas de Operaciones Mina, Operaciones Chancado y Mantenimiento Chancado.

En cuanto al manejo de aguas residuales, la compañía acaba de instalar e implementar una planta de aguas servidas. Es la primera planta que se instala en una faena minera, basada en tecnología desarrollada en la facultad de ingeniería de la Universidad de Chile, diseñada en la década del 90’ por el Dr. José Tohá, y que consiste en el cultivo de lombrices que procesan esta aguas servidas. Las lombrices ingieren el material orgánico contenido en esta agua servida, haciéndose cargo de aproximadamente un 40% de este material. En la parte inferior del área de cultivo hay una capa de bolones, donde se va formando una capa de bacterias que se va comiendo el 60% restante. Al final de este proceso, el agua sale limpia en un 90-95% y pasa a través de una pequeña planta, donde le aplica luz ultravioleta y se termina de eliminar cualquier desecho indeseado que haya quedado.

Aún cuando Zaldivar no tiene proyectado realizar grandes ampliaciones en el corto plazo, el año pasado la mina presentó un estudio de impacto ambiental en que se apuesta llegar a 24 millones de toneladas en el material chancado. Actualmente se están ampliando algunos sectores puntuales de las pilas de lixiviación, debido a que será necesario agrandar un poco el área de lixiviado para la lixiviación secundaria y para la lixiviación ‘dump leach.’ La inversión involucrada en estas ampliaciones alcanzará los US$ 38 millones, pero se va a mantener el nivel de producción de aprox. 140.000 toneladas.

En cuanto a proyecciones en el largo plazo, Robert Mayne-Nicholls le contó a Equipo Minero que se están empezando a hacer algunos análisis y estudios para ver si debajo del yacimiento de óxidos existen sulfuros. “Tenemos algunas cosas avanzadas, pero en estos momentos este proyecto se encuentra recién en estudio. No hay nada definitivo hasta el momento,” agregó.

Plan de Cierre de El Indio
Otro elemento interesante que se enmarca en las actividades a realizar por Barrick Zaldivar es el plan de cierre de la faena ‘El Indio’, que hace poco se ha fusionado con la compañía. En efecto, el plan de cierre de El Indio estará bajo la responsabilidad de Barrick Zaldivar, y la compañía ha invertido a la fecha del orden de US$80 millones para tratar de dejar el lugar de la misma manera en que estaba antes que se iniciara la explotación del yacimiento. El trabajo de cierre ha implicado suavizar todos los botaderos de los distintos rajos abiertos, cubrir todos los tranques de relave con una carpeta de material anti-erosivo para asegurar que el material no se volatilice con el viento. La gerencia de Barrick Zaldivar se ha comprometido, como parte de su filosofía de ‘Minería Responsable,’ en tratar de dejar el lugar lo más parecido a como estaba antes de que se comenzaran las operaciones.

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