Bulk Ore Sorting con tecnología PGNAA en Pórfidos
I. INTRODUCCIÓN
Bulk Ore Sorting:
Consiste en la separación de grandes volúmenes de estéril desde una correa transportadora totalmente cargada en base en la ley medida o inferida por un sensor de medición (Duffy, 2015). Este método implica el uso de la tecnología de detección y clasificación para separar el mineral económico (mena) del no ecómico (ganga).(Ver Figura 01).
Figura 01: Tecnología Ore Sorting. (Duffy, 2015)
PGNAA (Prompt Gamma Neutron Activation Analysis):
Es una técnica analítica utilizada para determinar la composición elemental de un material, no es destructiva y ofrece la ventaja de poder analizar un material en su estado natural, sin necesidad de prepararlo o alterarlo.
La velocidad de medición de un sistema PGNAA está determinada por el período de análisis espectral requerido para alcanzar los niveles deseados de precisión de medición. Las implementaciones de PGNAA en la industria minera generalmente utilizan un tiempo de medición de dos minutos.(Can Cetin, 2013).
II. METODOLOGÍA
El proceso PGNAA generalmente utilizan los siguientes componentes según Frontier Technology Corp(2023):
• Una correa de transporte / transportador
• Una fuente fuerte de neutrones ( como el californio-252 )
• Un gabinete de control
Cuando el material llevado por la correa transportadora llega al gabinete, la fuente de neutrones emite un haz de neutrones que penetra en la muestra. Los elementos de la muestra absorben estos neutrones y emiten rápidos rayos gamma que son capturados por un cristal yodado con sodio y medidos con un espectrómetro. Cada elemento emite un rayo gamma único que corresponde una huella digital para identificar estos elementos y las intensidades de los picos a estas energías revelan sus concentraciones.(Ver Figura 02).
Figura 02: Aplicaciones de PGNAA
• La preconcentración tiene el potencial de reducir significativamente la cantidad de material que requiere procesamiento posterior; menos toneladas de mineral son tratados en la planta de proceso por tonelada de producto, reduciendo así los costes, energía y agua consumo por tonelada de producto.
• En operaciones Greenfields, el tamaño del equipo de procesamiento posterior puede reducirse (reduciendo los costos de capital y operación), o puede aumentar la tasa de producción.
• Reducir la ley de corte dependiendo del saldo neto de costos de procesamiento reducidos (debido al rechazo de ganga) y costos adicionales asociado con la pre-concentración y extracción de material adicional.
• Recursos mineros adicionales (perforación y voladuras, carga y transporte, manejo de desechos) pueden ser necesarios para mantener la velocidad de alimentación de la planta debido al rechazo de la ganga por parte del clasificador. Sin embargo, esto puede ser compensado por el aumento en el grado de alimentación de la planta y la subsiguiente reducción en los costos de procesamiento.
• La clasificación de minerales a granel puede reducir la dilución y la pérdida de minerales en las operaciones mineras al mejorar control de grado.
• La huella ambiental de la mina se reduce debido al menor consumo de energía, efecto invernadero emisiones de gases y pérdidas de agua por tonelada de producto. Se producen relaves húmedos menos finos que requieren una instalación de almacenamiento de relaves más pequeña y minimizando el impacto en la superficie.
Imagen 03. Beneficios del Bulk Ore Sorting.Doffy(2015)
III. HALLAZGOS
Pórfidos de Cu
Balzan y Kurth(2022).Un estudio reciente de PGNAA para un depósito de pórfido de cobre reveló que las mediciones de tan solo 30 segundos podrían producir niveles aceptables de precisión, que oscilan entre 0,04 y 0,07 % de cobre.
La fusión de datos de sensores hiperespectrales con sensores que pueden medir la composición elemental del mineral, como PGNAA o XRF. La fusión de estos sensores es beneficiosa ya que cada técnica de detección puede proporcionar información complementaria que puede mejorar la procesamiento de los datos y proporcionar información más completa sobre el mineral detectado. Información sobre la composición elemental del material detectado por ambos sensores puede ayudar a limitar el rango de minerales potenciales, mejorando la clasificación de la mineralogía basada en datos hiperespectrales.
Nadolski(2018), en los trabajos de prueba de pórfidos de Oro Cobre en muestras de mineral mostró que los sensores PGNAA y XRF podían medir con precisión el contenido de cobre y oro del mineral a granel y las partículas de mineral, respectivamente. La clasificación XRF pudo extraer el 90% del cobre en el 40% de la masa. El análisis económico que evaluó el uso de la clasificación a granel PGNAA para descartar desechos y seleccionar mineral de grado intermedio para la clasificación de partículas XRF encontró que la clasificación combinada podría aumentar la NSR en un 6,5 %.
IV. CONCLUSIONES
El bulk ore sorting es una técnica de preconcentración que puede abordar los desafíos operativos y ambientales de extraer depósitos de mineral de baja ley, como los pórfidos de cobre, así como la implementación de técnicas de clasificación basadas en sensores como PGNAA para mejorar las leyes del mineral y reducir el procesamiento de roca estéril, la disminución de las leyes del mineral y una importante demanda de recursos que genera la necesidad de un procesamiento eficiente de los minerales de baja ley.
V. BIBLIOGRAFIA
1. Can Cetin M., Klein B., Futcher W.(2023). A conceptual strategy for effective bulk ore sorting of copper porphyries: Exploiting the synergy between two sensor technologies, Minerals Engineering, Volume 201, DOI: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2023.108182
2. Duffy, Kristy-Ann & Valery, Walter & Jankovic, Alex & Holtham, Peter & Valle, Roberto. (2015). Bulk ore sorting for pre-concentration: what, how, and why?. En: PROCEMIN 2015: 11th international Mineral Processing Conference.
3. Duffy, Kristy-Ann & Valery, Walter & Jankovic, Alex & Holtham, Peter & Valle, Roberto. (2015). Integrating bulk ore sorting into a mining operation to maximise profitability. En: METPLANT 2015.
4. Frontier Technology Corporation.(2023). Prompt Gamma Neutron Activation Analysis. Enlace en: https://www.smartnukleer.com/pgnaa-en
5.Nadolski, S.; Samuels, M.; Klein, B.; Hart, C.J.R. Evaluation of bulk and particle sensor-based sorting systems for the New Afton block caving operation. Miner. Eng. 2018, 121, 169–179.
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