Programas de pruebas metalúrgicas

Las frases “la mineralurgia y metalurgia son el arte de convertir el mineral en moneda de curso legal” y “la planta está finalmente arrancada cuando se cobra el primer talón (cheque bancario) de concentrado”, dan una idea de la importancia de la mineralurgia y metalurgia. No importa que ley tenga tu mineral ni cuantas toneladas tengas: si no eres capaz de convertirlo en algo vendible, no tienes nada. Por ello, será de vital importancia desarrollar una buena investigación metalúrgica del yacimiento.

Desarrollo de programas de pruebas metalúrgicas

Conviene no dejarse engañar por la pirotecnia e ir a lo práctico, solucionando aquellos temas con implicaciones en el diseño.  En los desarrollos de los programas de pruebas hay que tener en cuenta muy especialmente el tiempo de respuesta de los laboratorios, así como la precisión de los análisis. No se puede progresar mucho sin conocer los resultados de las pruebas anteriores.

Por muy buenos que sean los laboratorios, el mineral es desconocido, la matriz encajante también y los elementos interferentes en la analítica están un poco en el aire, por lo que hay que templar el procedimiento analítico antes de esperar buenos resultados.

Con algunas excepciones, en gravimetría, los ensayos de planta piloto tan atractivos sobre el papel, deben restringirse a aquellas fases en las que se requiera una cantidad de concentrado para seguir con ensayos posteriores, así como para generar las muestras de las pruebas para las fundiciones, en el caso de concentrados y para las caracterizaciones medio ambientales. 

Diseño de planta piloto

En cuanto a diseño, generalmente las plantas piloto no aportan demasiado, si lo comparamos con ensayos de laboratorio bien realizados. Las razones hay que buscarlas, fundamentalmente en la dificultad de estabilización de procesos, particularmente con cantidades de muestras reducidas que no suelen permitir muchos ajustes, así como las necesidad de instrumentar las plantas casi como si de una grande se tratase, cosa que en la realidad nunca ocurre. Adicionalmente, se consume mucho tiempo en ellas. Por todo ello, yo soy partidario de restringir los pilotajes al mínimo imprescindible y siempre con objetivos diferentes de los diseños industriales.

Son importantes los ensayos de variabilidad del yacimiento, a nivel espacial, en las tres dimensiones. Las condiciones de molturabilidad, leyes, impurezas, contaminantes, etc., pueden variar espacialmente y cuanta más información se tenga de esas variaciones, mejores medios se pondrán para aminorarlas (quizá vía mezcla de minerales) o absorberlas (mediante diseños con holguras amplias).

Variogramas de mineral

Otro tema fundamental será la definición de una muestra representativa del yacimiento. Para ello, la primera cosa para desarrollar son los variogramas de mineral, su distribución espacial y consecuentemente su variabilidad en el tiempo y los programas de pruebas que permitan acometer las separaciones.

La obtención de muestras representativas del yacimiento (o lo más representativas posibles) para efectuar la investigación de proceso, es un objeto de discusión clásico en los proyectos mineros, puesto que se parte generalmente de datos geológicos y mineralógicos no siempre completos, a los cuales hay que hacer un tratamiento estadístico multi-variable de bastante complejidad.

Se trata de un aspecto lo suficientemente importante y complejo para dedicarle un poco de atención. Las variables que condicionarán nuestra muestra son bastante numerosas, pero, dentro de la representatividad hay que considerar, al menos, los siguientes factores:

• Dureza y abrasividad de los diferentes tipos de mineral, con las implicaciones económicas en costos de inversión y operación.
• Leyes de los diferentes metales, tanto los aprovechables (Au y Ag por ejemplo) como los potenciales contaminantes.
• Mineralogía de las distintas especies portadoras de los diferentes metales.
• Presencia de elementos que pudieran hacer refractarios nuestros metales preciosos, tales como Teluro, As o sulfuros específicos.
• Grado de liberación de las diferentes especies, lo que condiciona el tamaño de molienda.
• Elementos que pudieran afectar la metalurgia, tales como carbones minerales y otros elementos que pudieran actuar como elementos “preg-robbing”.
• Factores específicos del yacimiento, tales como la recuperación de la diamantina, al grado de alteración, oxidación “in situ”, o hidratación de las muestras, etc.

Habida cuenta de que casi nunca se dispone de toda la información, por tratarse ésta del objeto de las pruebas, hay que efectuar una valoración que tiene bastante de subjetivo y que debe ser objeto de consenso y acuerdo entre las partes implicadas (Geología y Metalurgia) y que puede depender también de aspectos colaterales tales como accesos temporales a terrenos de terceros propietarios, disponibilidad de las muestras, cantidades de las mismas (no es lo mismo sondear a 100 metros de profundidad que a 500, porque el tamaño de la diamantina disminuye, al aumentar la profundidad) etc.

Dentro de esta complejidad, hay que tomar decisiones en tiempo y forma y se opta normalmente por considerar una muestra con el mayor grado de representatividad (y de consenso entre partes) posible y utilizar a nuestro viejo conocido “peor escenario”, en el que generaremos ensayos de variabilidad de aquellas variables que podamos identificar y que afecten a la producción y, consecuentemente al diseño de equipos.