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Capítulo 1

El yacimiento

De dónde sale el cobre, por qué viene en roca con menos de 1 % de cobre y por qué el mineral en que viene decide toda la planta que va después.

01Un pórfido de cobre

La mayor parte del cobre del mundo, y casi todo el de Chile, sale de yacimientos llamados pórfidos cupríferos. Se formaron cuando un magma se enfrió a unos kilómetros de profundidad y liberó fluidos calientes que dejaron minerales de cobre repartidos en un volumen enorme de roca. El resultado es un cuerpo gigante con poco cobre por tonelada: la ley, el porcentaje de cobre en la roca, suele estar entre 0,3 % y 1 %.

Laboratorio 1 · ¿Cuánta roca hay que mover?Con la ley y la recuperación de la planta, calcula cuánta roca se procesa por cada tonelada de cobre.

Cobre en 1 t de roca
Roca por 1 t de cobre
Camiones de 300 t

Por eso la minería del cobre es un negocio de volumen: cada décima de ley y cada punto de recuperación pesan mucho. Y por eso importa tanto saber en qué mineral viene el cobre, porque eso decide si se puede disolver con ácido o si hay que concentrarlo y fundirlo.

02El perfil: lo que el agua y el aire le hicieron al yacimiento

Cuando un pórfido queda cerca de la superficie, la lluvia y el oxígeno lo atacan desde arriba durante millones de años. La parte alta se oxida y pierde cobre, ese cobre baja disuelto y se vuelve a depositar más abajo, cerca del nivel del agua subterránea. En el norte de Chile el clima árido conservó estos perfiles, y por eso hay tanto mineral oxidado y enriquecido. Haz clic en cada zona.

Laboratorio 2 · Corte de un pórfido con su perfil supérgenoEsquema didáctico, no a escala. Las profundidades reales varían de un yacimiento a otro.

03Los minerales de cobre, uno por uno

El porcentaje de cobre de cada mineral no es un dato que haya que creer: sale de su fórmula química y de los pesos atómicos. Esta tabla lo calcula en tu navegador. La columna de comportamiento en ácido es la que decide la ruta.

MineralFórmula% CuZonaEn ácido sulfúricoRuta habitual

04Datos reales: los pórfidos del mundo

El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) publica una base de datos de pórfidos de cobre con el tonelaje y la ley de cada uno. Cada punto es un yacimiento. Chile está en naranjo. Pasa el cursor para ver el nombre.

Laboratorio 3 · Ley versus tonelajeEjes logarítmicos. Las líneas diagonales marcan millones de toneladas de cobre contenido.

Yacimiento chilenoTonelaje (Mt)Ley (% Cu)Cobre contenido (Mt)

El tonelaje de esta base suma producción histórica, reservas y recursos hasta 2008. Las cifras actuales de cada mina son distintas; lo que vale aquí es el orden de magnitud y la comparación.

05Por qué esto le importa a la automatización

El mineral que llega a la planta cambia todos los días, y con él cambian los puntos de operación:

Consumo de ácidoLos carbonatos y otros minerales de la ganga consumen ácido sin entregar cobre. Más ganga reactiva, más ácido en la aglomeración y en el riego.
Necesidad de oxidanteLos sulfuros secundarios necesitan ion férrico. Ahí entran el control de ORP, la aireación de las pilas y las bacterias.
CloruroLa atacamita aporta cloruro a la solución, que después corroe y afecta la SX y la electroobtención.
VariabilidadEl modelo de bloques de la mina dice qué mineral viene. Es la primera "señal anticipada" (feedforward) de la planta.

Fuentes

  • Singer, D. A., Berger, V. I. y Moring, B. C., 2008, Porphyry copper deposits of the world: database and grade and tonnage models, USGS Open-File Report 2008-1155. Datos de dominio público.
  • Sillitoe, R. H., 2005, "Supergene oxidized and enriched porphyry copper and related deposits", Economic Geology 100th Anniversary Volume, p. 723–768. Perfil supérgeno y su preservación en climas áridos.
  • Fórmulas de minerales: mindat.org. Pesos atómicos: IUPAC.
  • Comportamiento de los minerales en ácido y rutas de proceso: Schlesinger, M. E. y otros, Extractive Metallurgy of Copper, Elsevier.