Geología

El yacimiento de La Caridad es un yacimiento de pórfidos de cobre y molibdeno típico, como los que hay en la cuenca sudoeste de Estados Unidos. La mina La Caridad usa un método convencional de explotación minera a tajo abierto. El yacimiento se ubica en la cima de una montaña, lo que le da a La Caridad la ventaja de una relación de desmonte-desbroce relativamente baja, un drenaje natural para el tajo y distancias relativamente cortas para el acarreo de mineral y desmonte. El método de explotación minera consiste en la perforación, voladura, carga y acarreo de mineral molido y desmonte a las chancadoras primarias y el material lixiviable y el desmonte a los botaderos, respectivamente.

El yacimiento de La Caridad está ubicado al noreste del Estado de Sonora, México. El yacimiento está ubicado cerca de la cima de la Sierra Juriquipa, a unos 23 kilómetros al sureste del poblado de Nacozari, Sonora, México. La Sierra Juriquipa se eleva a altitudes cercanas a los 2,000 metros en los alrededores de La Caridad y es una de las muchas cordilleras con rumbo norte en Sonora que forman una extensión sur de la región de Cuenca y Cordillera.

El yacimiento de pórfidos de cobre-molibdeno de La Caridad se presenta exclusivamente en rocas ígneas intrusivas felsíticas a intermedias y en sus brechas respectivas. Rocas de diorita y granodiorita alojan el mineral. En estas rocas hay intrusiones porfídicas de monzonita de cuarzo y numerosos macizos con brechas, que contienen fragmentos de todos los tipos de rocas más antiguas.

El enriquecimiento supergénico consiste en el reemplazo total a parcial de calcocita (Cu2S) por calcopirita (CuFeS2). La zona de enriquecimiento supergénico toma la forma de una capa plana y tabular con un diámetro promedio de 1,700 metros y que por lo general tiene un espesor de 0 a 90 metros.

El mineral con valor económico se encuentra en forma de sulfuros diseminados en la parte central del yacimiento. Las brechas intrusivas son las que tienen cavidades llenas de sulfuros en mayor abundancia. Esta mineralización en las cavidades de las brechas se da como agregados de sulfuros que se han cristalizado en los espacios que separan los clastos de las brechas. Cerca de los bordes del yacimiento, la mineralización se da casi exclusivamente en las venillas. Los minerales incluyen calcopirita (CuFeS2), la calcosina (Cu2S) y la molibdenita (MoS2).

Exploración en la mina 

El yacimiento de La Caridad está siendo explotado desde hace más de 30 años.  La extensión del área del modelo es de aproximadamente 6,000 metros por 4,000 metros con altitudes que varían entre 750 y 1,800 metros.

Se han realizado dieciséis campañas de perforaciones en esta propiedad desde 1968. Estas campañas han perforado un total de 3,317 hoyos: 1,154 fueron de perforación diamantina y 2,163 fueron de circulación inversa. También hemos perforado algunos hoyos con comba y taladros percutores. Se han perforado un total de 634,080 metros hasta diciembre de 2011.

En 2008, La Caridad terminó un extenso programa de exploración de 50,000 metros. El objetivo era llegar hasta el nivel 900 con el fin de reducir el espacio de perforación y definir la continuidad de la mineralización de cobre y molibdeno, además de realizar pruebas metalúrgicas para los procesos de flotación y lixiviación. No hubo programa de exploración entre 2009 y 2011. En 2012, perforamos 10,000 metros y definimos mejor la extensión de la mineralización de cobre y molibdeno. Para 2013, no hemos planeado realizar ningún programa adicional de exploración.

Concentradora

La Caridad utiliza sistemas de monitoreo computarizado de última generación en la concentradora, la planta de chancado y el circuito de flotación con la finalidad de coordinar el flujo de insumos y optimizar las operaciones.  La concentradora tiene una capacidad actual de 90,000 toneladas de mineral por día.

El mineral extraído de la mina que tenga una ley de cobre mayor que 0.30% es enviado a la concentradora y procesado en concentrados de cobre y concentrados de molibdeno. Los concentrados de cobre se envían a la fundición y el concentrado de molibdeno se exporta.  La planta de recuperación de molibdeno tiene una capacidad de 2,000 toneladas de concentrados de cobre-molibdeno por día.  La planta de cal tiene una capacidad de 340 toneladas de producto terminado por día.

La planta concentradora de La Caridad consiste de dos chancadoras primarias, seis chancadoras secundarias, doce chancadoras terciarias, doce molinos de bola, un sistema central de control de molienda, 140 celdas de flotación primaria, cuatro molinos de retrituración, 96 celdas limpiadoras de flotación, doce espesadores y ocho filtros de tambor.

Planta ESDE

Desde mayo de 1995 hasta el 31 de diciembre de 2012, se ha extraído aproximadamente 663.3 millones de toneladas de mineral lixiviable con una ley de cobre promedio de 0.247% aproximadamente de la mina a tajo abierto de La Caridad, y depositado en canchas de lixiviación. Todo el mineral con una ley de cobre menor a la ley de corte de molienda de 0.30%, pero mayor que 0.15%, es enviado a las canchas de lixiviación. En 1995, concluimos la construcción de una planta ESDE en La Caridad que ha permitido procesar este mineral y ciertas reservas de mineral lixiviable que no fueron explotados, lo que ha reducido nuestros costos de producción de cobre. La planta ESDE tiene una capacidad de 21,900 toneladas de cátodos de cobre por año.

La planta ESDE de la Caridad tiene nueve sistemas de irrigación para las canchas, dos pozas de solución PLS y un contenedor de cabezales que permite la combinación de las soluciones de ambas represas y que alimenta la planta ESDE con una concentración más homogénea. La planta tiene tres líneas de extracción de solventes con una capacidad nominal de 2,070 metros cúbicos por hora y 94 celdas de electrodeposición distribuidas en una sola poza electrolítica. La planta tiene una capacidad de producción diaria de 62 toneladas de cátodos de cobre con una pureza de 99.999%

Fundición

Los concentrados de cobre de Buenavista, Santa Bárbara, Charcas y La Caridad se transportan por tren y con volquetes, respectivamente, a la fundición de La Caridad donde son procesados y moldeados en ánodos de cobre con una pureza de 99.2%. Los gases de dióxido de azufre recolectados de los hornos flash, del convertidor El Teniente, y de los convertidores convencionales son procesados para producir ácido sulfúrico en dos plantas de ácido sulfúrico. Aproximadamente 2% a 3% de este ácido es usado por nuestras plantas ESDE y el resto se vende a terceros.

Casi todos los ánodos producidos en la fundición se envían a la refinería de cobre de La Caridad. La capacidad instalada actual de la fundición es 1,000,000 toneladas por año, capacidad que es suficiente para procesar los concentrados de los complejos mineros de La Caridad y Buenavista, y a partir de 2010, los concentrados de las minas de IMMSA, ya que hemos cerrado la fundición de San Luís Potosí. La fundición incluye una secadora de concentrados tipo flash, una secadora de vapor, un horno tipo flash, un horno convertidor El Teniente modificado, dos hornos eléctricos para limpieza de escorias, tres convertidores Pierce Smith, tres hornos de refino, y dos ruedas de moldeo. La capacidad de producción de ánodos es de 300,000 toneladas por año.

Refinería

La Caridad cuenta con una refinería de cobre electrolítico que usa tecnología de cátodo permanente. La capacidad instalada de la refinería es de 300,000 toneladas al año. La refinería consiste de una planta de ánodos con un área de preparación, una planta electrolítica, con una casa de celdas electrolíticas con 1,115 celdas y 32 celdas liberadoras, dos separadoras de cátodos, una lavadora de ánodos, una planta de tratamiento de lodos y una serie de instalaciones auxiliares. La refinería produce cátodos de cobre de Grado A con una pureza de 99.99%. Los lodos anódicos se recuperan del proceso de refinación y se envían a la planta de tratamiento de lodos donde se extrae cobre adicional. Luego los lodos se filtran, empacan y envían a la refinería de metales preciosos de La Caridad para producir plata y oro.

La operación de la refinería de metales preciosos comienza con la recepción del lodo proveniente de los concentrados de plata, los cuales se secan en una secadora de vapor. Después de esto, se funde el lodo seco y se obtiene una aleación de oro y plata, conocida como doré. La refinería de metales preciosos tiene una etapa hidrometalúrgica y una etapa pirometalúrgica, además de una secadora a vapor, un sistema de moldeo de doré, un horno Kaldo, 20 celdas electrolíticas en la refinería de plata, un horno de inducción para plata fina, un sistema de moldeo de lingotes de plata, y dos reactores para obtener oro fino. El proceso termina con la refinación de la aleación de oro y plata. También recuperamos selenio comercial del gas producido en el proceso por el horno Kaldo.

Planta de Alambrón

En 1998 se concluyó una planta de alambrón en el complejo de La Caridad y alcanzó su capacidad plena de operación anual de 150,000 toneladas en 1999. La planta produce alambrón de ocho milímetros con una pureza de 99.99%. La planta de alambrón cuenta con un horno vertical, un horno de retención, una máquina de moldeo, una laminadora, una bobinadora, y una compactadora de bobinas.

Otras instalaciones incluyen: una planta de cal con una capacidad de 132,000 toneladas por año; dos plantas de ácido sulfúrico, una con una capacidad de 2,625 toneladas por día y la segunda con una capacidad de 2,135 toneladas por día; tres plantas de oxígeno, cada una con una capacidad de producción de 275 toneladas por día; y dos turbogeneradores de energía, uno de los cuales usa el vapor residual del horno flash, el primero con una capacidad de 11.5 megavatios y el segundo con una capacidad de 25 megavatios.

Uno de los turbogeneradores utiliza el vapor residual del horno flash.  

En 2012, comenzamos una planta de tratamiento de polvo y efluentes con una capacidad de 3,100 toneladas por año, que producirá 720 toneladas de subproductos de cobre y 11,000 toneladas de plomo.  Esta planta está diseñada para reducir las emisiones de polvo del complejo metalúrgico de La Caridad.

Geología

El distrito minero de Buenavista data del origen de la cordillera sur, que se extiende desde el sur de México hasta el noroeste de Estados Unidos. También se encuentra dentro de la provincia metalogénica de Cuenca y Cordillera. Las características geológicas y estructurales del distrito son típicas de yacimientos de pórfidos de cobre de tipo grande y diseminado. Hay una secuencia de sedimentos calcáreos de la era Paleozoica inferior, litológicamente correlacionada con una sección similar en el sudeste de de Arizona, discordantemente superpuesta sobre un basamento de granito Precámbrico. Toda la sección fue cubierta por rocas volcánicas de la era Mesozoica y luego experimentaron la intrusión a grandes profundidades del batolito de granodiorita de la era Terciaria, con posteriores diferenciaciones de pórfidos de monzonita de cuarzo de la era Laramida.

La mineralización en el distrito cubre una extensa área superficial de unos 30 kilómetros cuadrados aproximadamente. Una etapa pegmatítica inicial asociada con el ensamblaje de bornita-calcopirita-molibdenita fue seguida por una extensa inundación de soluciones hidrotermales con cuarzo-pirita-calcopirita. Se aprecia una alteración generalizada de cuarzo-sericita en la estructura de roca ígnea a lo largo del distrito.

Una zona extensa y económicamente importante de enriquecimiento supergénico con arranques de mineral de calcocita (Cu2S) se desarrolló bajo la capa de óxidos de hierro. Esta zona coincide con la topografía y tiene un espesor promedio de 300 metros. Bajo la capa de calcocita subyace una zona mixta de sulfuros secundarios y primarios. La mineralización hipogénica, principalmente calcopirita (CuFeS2), subyace extensamente en el yacimiento de mineral. Hay molibdenita por todo el yacimiento y su contenido tiende a aumentar con la profundidad.

El pórfido de cobre de Buenavista es considerado único y de clase mundial. Los resultados de las exploraciones más profundas en el núcleo del yacimiento han confirmado que las leyes de cobre aumentan significativamente. Normalmente, en yacimientos similares de pórfidos de cobre, las leyes disminuyen con la profundidad. Este distrito también es único debido a la presencia de brechas entubadas de alta ley, que se presentan en conglomerados que siguen el rumbo del distrito.

Las dimensiones actuales del yacimiento mineralizado son 5 x 3 kilómetros, y se proyecta a más de 1 kilómetro de profundidad. Considerando el potencial geológico y económico del yacimiento de pórfidos de cobre de Buenavista, se espera que la operación pueda generar un aumento considerable en capacidad de producción de cobre.

Exploración en la mina

Debido al paro laboral ilegal en Buenavista, no se desarrollaron programas de exploración en 2010 ni en 2009. En 2011, reanudamos las actividades de exploración. Se realizó perforación de relleno con extracción de testigos en el yacimiento de zinc-cobre-plata de Buenavista, incluyendo perforación direccional con fines geotécnicos. En 2011 se inició una campaña de perforaciones profundas para explorar la extensión del yacimiento en profundidad, perforando un total de 3,860 metros en 2012. Para la planificación minera a corto plazo, se perforaron 6,652 metros para confirmar la ley del cobre y las recuperaciones metalúrgicas. En 2011 también se inició un programa de perforación de expropiación para definir áreas para infraestructura futura, así como áreas donde se depositarán las canchas de lixiviación y desmonte. En 2011 se completó un total de 28,369 metros de perforación de testigos. En 2011 se inició un programa geohidrológico para explorar la posibilidad de fuentes de agua subterránea dentro de los límites de la mina, se realizó un total de 29,750 metros de perforación diamantina en 2012. Además se perforaron 3,797 metros de pozos de monitoreo de agua. Para 2013, se proyecta realizar más perforaciones diamantinas para definir, actualizar, y desarrollar más reservas.

Concentradora

Buenavista utiliza sistemas de monitoreo computarizados de última generación en la concentradora, la planta de chancado y el circuito de flotación con la finalidad de coordinar los flujos y optimizar las operaciones. El material con una ley de cobre mayor a 0.38% se carga en volquetes y se envía al circuito de molienda, donde gigantescas chancadoras rotatorias reducen el tamaño del mineral a aproximadamente media pulgada. Luego, se envía el mineral a los molinos de bolas y barras, que lo muelen hasta que tenga la consistencia de un polvo fino. El polvo finamente molido se agita en una solución de agua y reactivos y luego se transporta a las celdas de flotación. Se bombea aire a las celdas produciendo una espuma, la cual lleva el mineral de cobre hacia la superficie pero no el material residual, o relave. El cobre recuperado, de consistencia espumosa, se filtra y seca para producir concentrados de cobre con un contenido promedio de cobre de 27% aproximadamente. Luego los concentrados se envían por ferrocarril a la fundición de La Caridad.

La planta concentradora de Buenavista, con una capacidad de molienda de 76,700 toneladas por día, cuenta con dos chancadoras primarias, cuatro chancadoras secundarias, diez chancadoras terciarias, diez molinos primarios, un sistema experto de control, cinco molinos para retrituración, 103 celdas de flotación primaria, diez celdas columna, setenta celdas de flotación de barrido, siete espesadores, y tres filtros cerámicos. La instalación cuenta además con: 48 pozos y una estación de bombeo para el suministro de agua dulce, una represa de relaves, y una estación de bombeo de agua reciclada. Como parte del programa de ampliación de esta unidad, estamos construyendo una planta de molibdeno que se espera concluir para fines del primer trimestre de 2013 y que tenga una producción anual de 2,000 toneladas de molibdeno contenido en concentrado.

Planta ESDE

La unidad Buenavista opera una planta de lixiviación y dos plantas ESDE. Todo el mineral con una ley de cobre menor que la ley de corte de molienda de 0.38% pero mayor que 0.25%, es llevado a las canchas de lixiviación. Un ciclo de lixiviación y reposo se produce aproximadamente en cinco años en las pilas de mineral bruto y en tres años para el material lixiviable chancado.

Actualmente la unidad Buenavista mantiene 21.8 millones de metros cúbicos de solución saturada lixiviable en inventario con una concentración de 1.95 gramos de cobre por litro, aproximadamente.

Las plantas ESDE I y II cuentan con los siguientes equipos principales: dos sistemas de chancado (No. 1 y No. 2). El sistema de chancado N° 1 tiene una capacidad de 32,000 toneladas por día y cuenta con: una alimentadora, una faja transportadora alimentadora, ocho sistemas de fajas transportadoras, y una barra distribuidora. El sistema de chancado N° 2 tiene una capacidad de 48,000 toneladas por día y cuenta con: una chancadora, una faja transportadora alimentadora, cuatro fajas transportadoras, y una barra distribuidora. Hay tres sistemas de irrigación para las canchas de lixiviación y once pozas de solución impregnada lixiviable (PLS). La Planta I tiene cuatro tanques de extracción por solventes con una capacidad nominal de 16,000 litros por minuto de PLS y 52 celdas de electrodeposición, y tiene una capacidad de producción diaria de 30 toneladas de cátodos de cobre con una pureza de 99.999%. La Planta II tiene cinco líneas de extracción por solventes con una capacidad nominal de 55,000 litros por minuto de PLS y 216 celdas distribuidas en dos zonas, y tiene una capacidad de producción diaria de 120 toneladas de cátodos de cobre con una pureza de 99.9%.

Como se mencionó anteriormente, tenemos la intención de aumentar la producción de cátodos de cobre de la unidad de Buenavista con una nueva planta ESDE (ESDE III) con una capacidad anual de 120,000 toneladas. La planta produciría cátodos de cobre de grado 1 ASTM o grado A LME. Para mayor información, por favor Véase al Ítem 7 – “Programa de inversión de capital”.

Geología

El distrito de Taxco está estratigráficamente conformado por rocas que datan desde el Jurásico hasta períodos recientes, los cuales se describen líneas abajo, con énfasis en las características de control de mineralización. El esquisto de Taxco está compuesto de una serie de esquistos y filitas, muy probablemente proveniente de una secuencia volcánico-sedimentaria de tufas y limonitas. Representan una secuencia de arco metamorfológico y se ha determinado que datan del Jurásico Medio. La formación Morelos, que data del Cretáceo Superior (Apiano-Turoniano) se superpone en forma discordante sobre el Esquisto de Taxco y su contacto ha quedado marcado varias veces por una zona arcillosa (milonitas) y una brecha arcillosa, lo que implica un desplazamiento horizontal de esta unidad sobre el esquisto (paquetes). La formación Mexcala está formada por una secuencia de pizarra y arenisca con algunas capas intercaladas de piedra caliza. Su base es calcárea. Su parte superior tiende a ser rica en arcilla con capas delgadas de piedra caliza. El grupo Balsas, que está formado por conglomerados y que es arenoso en su base, se superpone en forma discordante sobre una superficie erosionada de la formación Mexcala. La Riolita de Tilzapotla es la roca más reciente, la cual emergió en el distrito antes del depósito aluvial. Está formado por flux, brechas, tufáceas, ignimbritas y vitrofira de composición riolítica.

Hay cuatro tipos de yacimientos de mineral encontrados en el distrito de Taxco que, en orden de importancia, son los siguientes: vetas de relleno de fisuras, vetas de reemplazo, cuerpos de reemplazo tipo mantos, yacimientos fisurales y chimeneas brechadas. Los tres primeros están íntimamente relacionados y se formaron en la misma era, aunque en diferentes etapas.

Las vetas alcanzan hasta dos kilómetros de largo con una potencia variable de treinta centímetros hasta ocho metros, que es el caso de las vetas de cobre en las minas de Guerrero, Hueyapa y Palo Amarillo en la mina de San Antonio; la mina Remedios tiene entre otras vetas a El Muerto y El Cristo, de un kilómetro de largo y una potencia promedio de cinco metros. El mineral con valor económico se encuentra en las vetas del yacimiento. El mineral incluye galena argentífera (PbS), blenda (ZnS), pirargirita (Ag3SbS3), y otras sales de azufre, y "mantos" de reemplazo. Las zonas más mineralizadas están en las proximidades de las venas con la piedra caliza. La mineralización es más intensa en la base de la piedra caliza y está constituida por blenda (ZnS), galena (PbS), pirita (FeS), y magnetita (FeOFe2O3).

Exploración en la mina

No hubo perforaciones de exploración en los tres años que terminaron el 31 de diciembre de 2012 ya que la mina de Taxco estuvo en huelga. No hubo producción en la mina de Taxco en los tres años terminados el 31 de diciembre de 2012.

Geología

La mayor parte de la producción del distrito proviene de las vetas de cuarzo en las fallas y fracturas. Las vetas tienen un rumbo norte a noroeste de varios kilómetros de longitud, una inclinación muy empinada hacia el oeste, y un ancho de 0.5 a 30 metros. Hay columnas de mineral con longitudes de varios cientos de metros, que se extienden, como mínimo, hasta 900 metros por debajo de la superficie y está separado de otro mineral por una veta estéril de cuarzo de 0.5 a 1 metro. Algunas vetas presentan un zonificación metálica, en las que generalmente el contenido de zinc y plomo disminuye con la profundidad y el de cobre aumenta con la profundidad. Existen tres sistemas principales de vetas dentro del distrito, representadas por las vetas Coyote, Segovedad, Novedad y Coyote Seca Palmar. Además de las tres vetas principales hay muchas vetas más pequeñas subparalelas a las vetas ramificadas que contienen mineral. Los minerales con valor económico son, entre otros, blenda (ZnS), marmatita (ZnFeS), galena (PbS), calcopirita (CuFeS2), y tetraedrita (CuFe12Sb4S13). Los minerales de ganga incluyen cuarzo (SiO2), pirita (FeS2), magnetita (Fe2O4), pirrotita (Fe2+S), arsenopirita (FeAsS) y fluorita (CaF2).

La mineralización del distrito de Santa Bárbara indica que seguirá siendo un productor importante de plomo, cobre y zinc por décadas. Aún no se ha definido el potencial total del distrito, pero al parecer el área justifica el aumento de las actividades de exploración.

Exploración en la mina

En Santa Bárbara se perforaron 13,074 metros desde estaciones subterráneas y 50,867 metros desde la superficie en 2012. Para 2013, se tiene planeado realizar 47,000 metros de perforación diamantina.

Geología

San Martín queda en la Meseta Central, entre dos provincias geológicas importantes, la Sierra Madre Occidental y la Sierra Madre Oriental. La principal formación rocosa sedimentaria en el distrito de San Martín es la piedra caliza de Cuesta del Cura, del Cretáceo Superior. La formación es una secuencia intercalada de caliza marina de poca profundidad y horsteno negro, y a ella se superpone una formación Indura que aflora al pie de las alturas topográficas de la formación de Cuesta del Cura. Ésta consiste principalmente de capas alternadas de esquistos y piedras calizas arcillosas de grano fino, de 10 a 30 centímetros de espesor.

Los yacimientos minerales más importantes del distrito son vetas y cuerpos mineralizados de reemplazo generados en el skarn por la intrusión de granodiorita del Cerro de la Gloria. Una extensa zona de skarn al oeste de la intrusión encajona las principales vetas de mineral de San Marcial, Ibarra y Gallo-Gallina, las cuales aparecen en la superficie a distancias de hasta 1,000 metros, con espesores de 40 centímetros a 4 metros, en paralelo al contacto de la intrusión. En la parte central del yacimiento hay una zonificación horizontal con respecto al contacto de la intrusión, con alto contenido de plata y cobre. En la parte superior del yacimiento hay principalmente plomo y zinc. Al noreste-este, sobre estructuras concéntricas respecto de la intrusión, se observa un aumento de plomo, zinc y plata en el skarn. El mineral con valor económico se encuentra en los cuerpos de mineral de reemplazo que hay entre las vetas principales, como sulfuros macizos y diseminados con anchos de ocho a 200 metros. Estos cuerpos mineralizados constan principalmente de calcopirita (CuFeS2), esfalerita (ZnS), galena (PbS), bornita (Cu5FeS4), tetraedrita (CuFe12Sb4S13), plata nativa (Ag), pirita (FeS), arsenopirita (FeAsS), estibinita (Sb2S3). Hay molibdeno y tungsteno en pequeñas porciones en el skarn cerca del contacto asociado con la calcita.

Exploración en la mina

No hubo perforaciones de exploración en los tres años que terminaron el 31 de diciembre de 2012 porque la mina San Martín estuvo en huelga.

Geología

El distrito minero de Charcas ocupa la parte centro-este de la Meseta Central Mexicana y es parte de la Provincia Metalogénica de la Sierra Madre. Su historia geológica comienza en el Triásico Superior, en donde se depositaron sedimentos arcillo-arenosos. Debido a la emersión que se produjo al inicio del Jurásico Superior, los sedimentos sufrieron una erosión intensa, depositándose sobre sedimentos continentales. Esta secuencia fue afectada por fuerzas tectónicas, las cuales se plegaron y cayeron sobre este paquete rocoso. Posteriormente, el posicionamiento de rocas intrusivas originó fracturas, que dieron lugar al posicionamiento de yacimientos de mineral. La paragenesis del sitio sugiere que hubo dos etapas de mineralización. Los primeros minerales son ricos en plata, plomo y zinc, con abundante calcita y pequeñas cantidades de calcopirita de cuarzo. Segundo, hay un vínculo de cobre y plata, en donde los minerales característicos son calcopirita, mineral de plomo con contenido de plata, pirita y escasas cantidades de blenda. El mineral con valor económico se encuentra en forma de sulfuros de reemplazo en la roca de carbonatos que los aloja. La mineralogía del yacimiento está compuesta predominantemente por calcopirita (CuFeS2), blenda (ZnS), galena (PbS), y minerales de plata como la diaforita (Pb2Ag3Sb3S8).

Exploración en la mina

En 2012, se efectuaron en Charcas 19,068 metros de perforación diamantina desde estaciones subterráneas y 26,979 metros desde la superficie. Con estas perforaciones se añadieron 1,452,895 toneladas a las reservas base en 2012. Se tiene planeado realizar un programa adicional de perforación de superficie de 30,000 metros en 2013.

Geología

Santa Eulalia es el más grande de varios distritos similares que se encuentran a lo largo de la intersección del cinturón de pliegues y cabalgaduras Laramide mexicano y la meseta volcánica terciaria de la Sierra Madre Occidental. Hay presencia de yacimientos por todo el cinturón en una amplia sucesión de carbonatos del Jurásico-Cretáceo que se superpone a la corteza que data del Paleozoico o de una época anterior.

La principal roca sedimentaria del distrito de Santa Eulalia es la piedra caliza del Cretáceo inferior, la cual está cubierta irregularmente por conglomerados sedimentarios volcánicos que están superpuestos por rocas volcánicas del terciario y material aluvial de la Era Cuaternaria.

En el distrito minero de Santa Eulalia se conoce de la presencia de rocas sedimentarias de 500 m de espesor, las cuales constan de las siguientes formaciones: 1) Formación Lágrima (fósiles de piedra caliza); 2) Formación Glen Rose (piedra caliza azul con presencia de piedra caliza negra en la base); y 3) Formación Cuchillo (piedra caliza con esquisto). También hay diques y capas intrusivas de composición riolítica, y capas intrusivas de diabasa.

En el distrito hay varios sistemas de fracturas y fallas asociadas con el emplazamiento de intrusiones felsíticas y máficas. El controlador más importante de los cuerpos mineralizados es la fractura norte-sur.

La mineralización corresponde en su mayoría a skarns de mineral: silicoaluminatos de calcio, hierro y manganeso con cantidades variables de plomo, zinc, cobre y sulfuros de hierro, ubicados en los planos de los cruces en los intersticios de los silicatos. El mineral con valor económico se encuentra en forma de reemplazos en la piedra caliza de Glen Rose, en los lugares de contacto con diques y capas intrusivas, y de reemplazos en las capas intrusivas de diabasa. La mineralogía está caracterizada predominantemente por blenda (ZnS), galena (PbS) y pequeñas cantidades de pirargirita (Ag3SbS3).

Exploración en la mina

En Santa Eulalia, en 2010, se perforaron 4,695 metros desde estaciones subterráneas y 14,467 metros desde la superficie. Con estas perforaciones se añadieron 170,000 toneladas a las reservas base en 2012. En 2013, se tiene planeado realizar un programa adicional de 18,000 metros de perforación diamantina.

Geología

El yacimiento de pórfidos de cobre de Toquepala se ubica en la pendiente oeste de la Cordillera Occidental, en la parte sur de la cordillera de los Andes del Perú. El yacimiento es parte de un distrito mineral que contiene otros dos yacimientos conocidos: Cuajone y Quellaveco.

El yacimiento de Toquepala está en la región sur del Perú, ubicado en la pendiente occidental de la cordillera de los Andes, aproximadamente a unos 120 kilómetros de la frontera con Chile. Esta región se extiende hacia Chile y aloja muchos de los yacimientos conocidos de cobre más importantes del mundo. El yacimiento está en un territorio con actividades intrusivas y eruptivas de rocas riolíticas y andesíticas que tienen 70 millones de años de antigüedad (Cretáceo-Terciario) y que crearon una serie de lava volcánica. La lava está compuesta de riolitas, andesitas y aglomerados volcánicos con un buzamiento oeste y una altitud de 1,500 metros. Estas series son conocidas como el Grupo Toquepala. Posteriormente, se produjo diferentes actividades intrusivas, las cuales quebraron y fundieron las rocas del Grupo Toquepala. Estas actividades intrusivas produjeron dioritas, granodioritas, y diques de dacita porfídica. Toquepala tiene una mineralogía simple, y allí la ley del cobre tiene una distribución regular. Hay presencia de minerales con valor económico en forma de sulfuros diseminados por todo el yacimiento como venillas que ocupan los espacios vacíos o como pequeños agregados. Hay minerales como la calcopirita (CuFeS2), la calcosina (Cu2S) y la molibdenita (MoS2). También hay una zona de enriquecimiento secundario, con espesores de 0 a 150 metros.

Exploración en la mina

Las actividades de exploración durante la campaña de perforaciones del 2012 fueron:

Concentradora

Las operaciones de nuestra concentradora de Toquepala utilizan sistemas computarizados de monitoreo de última generación con el fin de coordinar el flujo de material que ingresa y optimizar las operaciones.

El material con una ley de cobre mayor a 0.40% se carga en vagones y se envía al circuito de chancado, donde chancadoras rotatorias reducen el tamaño de las rocas a menos de media pulgada en el 85% de los casos aproximadamente. Luego el mineral se envía a los molinos de bolas y barras, que lo muelen en una mezcla de agua hasta que tenga la consistencia de un polvo fino. El polvo fino mezclado con agua se transporta a las celdas de flotación. Se bombea aire a las celdas produciendo una espuma, la cual lleva el mineral de cobre hacia la superficie pero no el material residual, o relave.

El concentrado en bruto, que tiene un contenido suficiente de molibdeno, es procesado para recuperar molibdeno mediante flotación inversa. Este concentrado final que tiene un contenido aproximado de 27.5% de cobre, es filtrado para obtener 8.5% de humedad. Luego, los concentrados se envían por ferrocarril hasta la fundición de Ilo.

Los relaves se envían a los espesadores donde se recupera el agua. Los relaves restantes se envían a la represa Quebrada Honda, nuestra instalación principal de almacenamiento de relaves.

Los principales equipos de la planta concentradora de Toquepala incluyen: una chancadora primaria, tres chancadoras secundarias, seis chancadoras terciarias, ocho molinos de barra, veinticuatro molinos de bola, un sistema de control distribuido (DCS), un sistema experto de trituración, cuarenta y dos celdas de flotación colectiva, quince celdas columna, setenta y dos celdas Agitair de 1.13 metros cúbicos, dos filtros por prensa Larox, cinco espesadores medianos regulares, dos espesadores convencionales de relaves, tres espesadores de relaves de alta potencia, un carro repartidor, un tractor de oruga, y una tubería de agua reciclada.

La vida útil esperada de los equipos principales es mayor que 20 años debido a nuestros programas de mantenimiento de equipos.

Planta ESDE

La planta ESDE de Toquepala produce cátodos de cobre por electrodeposición de grado A LME con 99.999% de pureza a partir de soluciones obtenidas mediante la lixiviación de mineral de baja ley almacenado en las minas de Toquepala y Cuajone. La planta de lixiviación comenzó sus operaciones en 1995 con una capacidad original de 35,629 toneladas de cátodos de cobre al año. En 1999, se amplió su capacidad a 56,000 toneladas por año.

Los óxidos de cobre provenientes de Cuajone, que tienen una ley de cobre mayor que 0.218%, un índice de solubilidad en ácido mayor que 46% y un índice de solubilidad en cianuro mayor que 16%, son lixiviados. En Toquepala, la ley de corte del material lixiviable es de 0.095% y por tanto el material con una ley total de cobre entre 0.095% y 0.40% es lixiviado.

Los principales equipos de la planta de chancado de Cuajone son: una chancadora primaria de mandíbula y una chancadora secundaria de cono con una capacidad de 390 toneladas por hora. Adicionalmente, la planta de Toquepala cuenta con los siguientes equipos: un molino de aglomeración, un cargador frontal, dos volquetes Dresser 445E de 120 toneladas de capacidad, y un volquete Komatsu 830E de 240 toneladas de capacidad para acarrear mineral a la cancha de lixiviación. El cobre en solución que se produce en Cuajone se envía a Toquepala a través de una tubería de ocho pulgadas tendida a lo largo de la vía férrea Cuajone-Toquepala.

Los principales equipos de la planta de Toquepala incluyen: cinco pozas de solución impregnada (PLS), cada uno con su propio sistema de bombeo para enviar la solución a la planta ESDE. La planta también tiene tres líneas de extracción por solventes, cada una con una capacidad nominal de 1,068 metros cúbicos por hora de solución impregnada y 162 celdas de electrodeposición.

La planta y los equipos cuentan con un plan de mantenimiento y un sistema de control de calidad que aseguran su buena condición física y alta disponibilidad. El sistema de gestión de calidad de la planta ESDE (incluyendo las operaciones de lixiviación) ha sido auditado periódicamente por una compañía auditora externa desde 2002, la cual ha determinado que cumple con los requisitos del estándar ISO 9001-2008. En 2012, obtuvimos la certificación OHSAS 18001 para nuestro sistema de salud y seguridad ocupacional y la certificación ISO 14001-2004 para nuestras normas ambientales en la planta ESDE.

Geología

El yacimiento de pórfidos de cobre de Cuajone se ubica en el talud oeste de la Cordillera Occidental, en la parte sur de la cordillera de los Andes del Perú. El yacimiento es parte de un distrito mineral que contiene otros dos yacimientos conocidos: Toquepala y Quellaveco. La mineralización de cobre en Cuajone es típica de los yacimientos de pórfidos de cobre.

El yacimiento de Cuajone está ubicado a unos 28 kilómetros del yacimiento de Toquepala y es parte del Grupo Toquepala que se originó hace 60 a 100 millones de años (Cretácico Superior a Terciario Inferior). La litología de Cuajone contiene rocas volcánicas del Cretáceo al Cuaternario. Hay 32 tipos de rocas, incluyendo rocas premineralizadas, andesita basáltica, riolita porfídica, dolerita Toquepala y rocas intrusivas, como diorita, latita porfídica, brechas y diques. Además, hay presencia de las siguientes rocas postmineralizadas: la formación Huaylillas que aparece al lado sur-sureste del yacimiento y que está formada por conglomerados, tufos, traquitas y aglomerados. Estas formaciones datan de hace 17 a 23 millones de años y se encuentran en el Grupo Toquepala como discordancia. La formación Chuntacala que tiene una antigüedad de 9 a 14 millones de años y que está formada por conglomerados, flujos, tufos y aglomerados dispuestos gradualmente en algunos casos y en discordancia en otros. También hay yacimientos Cuaternarios en ríos, arroyos y cerros. La mineralogía es simple con niveles distribuidos regularmente y en forma de embudos verticales. Hay minerales como la calcopirita (CuFeS2), la calcosina (Cu2S) y la molibdenita (MoS2) con presencia ocasional de galena, tetraedrita y enargita sin valor económico.

Exploración en la mina

Las actividades de exploración durante la campaña de perforaciones del 2012 fueron:

Concentradora

Nuestras operaciones en Cuajone utilizan sistemas computarizados de control de última generación en la concentradora, la planta de chancado y el circuito de flotación con la finalidad de coordinar los flujos de ingreso y optimizar las operaciones. El material con una ley de cobre de más de 0.40% se carga en vagones y se envía al circuito de molienda, donde gigantescas chancadoras rotatorias reducen el tamaño de las rocas a aproximadamente media pulgada. El mineral es luego enviado a los molinos de bolas, que muelen la roca hasta la consistencia de un polvo fino. El polvo finamente molido se agita en una solución de agua y reactivos y luego se transporta a las celdas de flotación. Se bombea aire hacia las celdas para producir espuma que hace flotar los minerales de cobre y molibdeno, pero separando el material residual, llamado relave. Luego este concentrado de cobre y molibdeno es tratado mediante flotación inversa, que hace que el molibdeno flote y que el cobre se hunda. El concentrado de cobre es enviado por ferrocarril a la fundición de Ilo y el concentrado de molibdeno es empacado para ser enviado a nuestros clientes. Los sulfuros que tienen un contenido de cobre menor que 0.40% se consideran desmonte.

Los relaves se envían a los espesadores donde se recupera el agua. Los relaves restantes se envían a la represa Quebrada Honda, nuestra instalación principal de almacenamiento de relaves.

Los principales equipos de la concentradora de Cuajone incluyen: una chancadora primaria, tres chancadoras secundarias, siete chancadoras terciarias, once molinos de bola primarios, cuatro molinos de bola para el retriturado del concentrado grueso,un molino vertical para retriturado de concentrado grueso, treinta celdas de 100 pies cúbicos para flotación gruesa, cuatro celdas de 160 pies cúbicos para flotación gruesa, cinco celdas de 60 pies cúbicos para el circuito de barrido, seis celdas de 1,350 pies cúbicos para el circuito de barrido, catorce celdas de 300 pies cúbicos para el circuito de barrido, ochos celdas columna, un filtro por prensa Larox, un filtro por prensa FLS Smith, dos espesadores de concentrados de cobre-molibdeno y de cobre, tres espesadores de relaves, un espesador de relaves de alta potencia, y seis bombas para reciclar el agua recuperada.

En 1999, se concluyó una ampliación importante de la chancadora, y en enero de 2008 se puso en operación la undécima chancadora primaria. Consideramos que los equipos de la planta están en buena condición física y que son idóneos para nuestras operaciones.

Fundición

Nuestra fundición de Ilo produce ánodos de cobre para la refinería que operamos como parte de la misma instalación. El cobre producido por la fundición excede la capacidad de la refinería; este exceso es vendido a refinerías de otras partes del mundo. En 2007 completamos una modernización principal de la fundición a un costo de $570 millones. La capacidad nominal instalada de la fundición es de 1,200,000 toneladas de concentrados al año.

Los concentrados de cobre de Toquepala y Cuajone son transportados por ferrocarril a la fundición, en donde son fundidos usando un horno ISASMELT, convertidores y hornos anódicos para producir ánodos de cobre con 99.7% de cobre. En la fundición, los concentrados se mezclan con flux y otros materiales y se envían al horno ISASMELT produciendo una mezcla de mata y escoria de cobre, la cual es drenada a través de un orificio de drenaje hacia uno de los dos hornos giratorios de retención, en donde se separarán estas fases fundidas. La mata de cobre contiene aproximadamente 62% de cobre. La mata de cobre es luego enviada a los cuatro convertidores Pierce Smith, en donde el material es oxidado en dos pasos: (1) los sulfuros de hierro que hay en la mata se oxidan con aire rico en oxígeno y se añade sílice, produciendo escoria que es enviada a los hornos de limpieza de escorias; y (2) luego el cobre contenido en los sulfuros de la mata es oxidado para producir cobre ampolloso, el cual tiene un contenido de 99.3% de cobre aproximadamente. El cobre ampolloso es refinado en dos hornos anódicos por oxidación para eliminar el azufre con aire comprimido inyectado al baño. Finalmente, se ajusta el contenido de oxígeno del cobre fundido por reducción, inyectando gas licuado de petróleo con vapor al baño. Los ánodos, que contienen aproximadamente 99.7% de cobre, se vierten en dos ruedas de moldeo. La fundición también puede producir barras de cobre ampolloso, especialmente cuando un horno de ánodos se encuentra en reparación general. Los equipos principales de la fundición de Ilo incluyen: 1 horno Isasmelt, 2 hornos de retención giratorios, 4 convertidores Pierce-Smith, 2 hornos limpia escorias, dos hornos de ánodos, una rueda gemela de moldeo, un horno de retención de cobre ampolloso, una rueda de moldeo de cobre ampolloso, una caldera de calor residual, una caldera de vapor recalentado, y tres precipitadores electrostáticos.

Los gases emitidos por la fundición son tratados para recuperar más del 92% de los gases de azufre recibido de los concentrados, produciendo ácido sulfúrico al 98.5%. La corriente de gases proveniente de la fundición con 11.34% de SO2 se divide hacia dos plantas: La planta de ácido No. 1 (absorción simple / contacto simple) y la planta No. 2 (absorción doble / contacto doble). Aproximadamente el 16% del ácido producido se usa en nuestras plantas y el resto se vende a terceros. Estimamos que nuestro consumo interno superará el 80% cuando el proyecto Tía María comience a operar.

La fundición también tiene dos plantas de oxígeno. La Planta No. 1, con una capacidad de producción de 272 toneladas por día, y la Planta No. 2 con una capacidad de producción de 1,045 toneladas por día.

Además, la fundición también cuenta con un sistema de toma de agua de mar, dos plantas de desalinización para suministrar agua para el proceso, una subestación eléctrica, y un nuevo sistema de control centralizado que usa tecnología computarizada avanzada. En mayo de 2010, el terminal marítimo de la fundición de Ilo comenzó sus operaciones. Esta instalación nos permite descargar el ácido sulfúrico producido directamente a los barcos mar adentro, evitando transportar la carga a través de la ciudad de Ilo. El terminal marítimo de 500 metros de largo es la última parte del proyecto de modernización de la fundición de Ilo. Actualmente todos los embarques de ácido sulfúrico al exterior se hacen utilizando el terminal marítimo.

Refinería

La refinería consiste de instalaciones de recepción y preparación de ánodos, una planta electrolítica, una planta de metales preciosos y una serie de instalaciones auxiliares. La refinería produce cátodos de cobre de Grado A con una pureza de 99.998%. La capacidad nominal es de 280,000 toneladas por año. Los lodos anódicos se recuperan del proceso de refinación y luego se envían a la planta de metales preciosos para producir plata refinada, oro refinado y selenio de grado comercial.

Los ánodos se suspenden en tanques que contienen una solución acuosa de ácido sulfúrico y sulfato de cobre. Una corriente eléctrica de bajo voltaje y alto amperaje se pasa a través de los ánodos, la solución química y los cátodos, con el fin de disolver el cobre, el cual se deposita en láminas de arranque que al principio son muy delgadas y cuyo grosor va aumentando hasta producir cátodos de cobre de alta pureza que contiene al menos 99.99% de cobre. Durante este proceso, la plata, el oro y otros metales como el paladio, el platino y el selenio, junto con otras impurezas, se sedimentan sobre el fondo del tanque en forma de lodo anódico. Este lodo anódico se procesa en una planta de metales preciosos donde se recupera plata, oro y selenio.

Los principales equipos de la refinería de Ilo incluyen: una planta electrolítica con 926 celdas comerciales, cincuenta y dos celdas con láminas de arranque, dieciséis celdas en primera liberadora, veinticuatro celdas en segunda liberadora, un circuito de tratamiento de lodo anódico (que incluye lixiviación y centrifugación), y un sistema electrolítico de evacuación por ferrocarril hacia las plantas de lixiviación de Toquepala.

Los principales equipos de la planta de metales preciosos incluyen: un reactor de selenio y un sistema de producción de polvo de selenio de grado comercial, un reactor tostador Wenmec de lodos anódicos, un horno basculante Copella, veintiséis celdas de electrorefinación de plata que incluye un horno de inducción para la producción de granallas y lingotes de plata, y un sistema hidrometalúrgico de recuperación de oro.

La refinería también cuenta con las siguientes instalaciones:

1. (1) Control de producción: Realiza el muestreo y preparación de las muestras tomadas de las unidades operativas, así como ESDE, fundición y servicios externos.
2. (2) Laboratorio: Brinda servicios de análisis de muestras a toda la Compañía, incluyendo el análisis de productos finales como cátodos de cobre, cátodos de electrodeposición, concentrado de cobre y análisis de combustibles.
3. (3) Mantenimiento: Responsable del mantenimiento de todos los equipos que intervienen en el proceso.
4. (4) Instalaciones auxiliares: Incluye una planta de desalinización que produce 1,000 metros cúbicos de agua dulce por día y una caldera Gonella que produce el vapor que se usa en la refinería, una caldera Babcock usada como repuesto y dos calderas KMH de reserva.
Otras instalaciones en Ilo son: quince locomotoras de diferentes tipos, incluyendo EMD’s modelo SD70 de 4,000HP; EMD’s modelo GP40-3 de 3,000HP; GE modelo U23B de 2,250HP y otros. Los equipos rodantes principales constan de 502 vagones de diferentes tipos y capacidades, como vagones para concentrados, góndolas, vagones planos, vagones volcadores, vagones encajonados, vagones cisterna, y otros. La vía férrea recorre una sola línea estándar de 214 kilómetros y soporta una carga de 30 toneladas por eje. La longitud total del sistema de vías es de unos 257 kilómetros, incluyendo los patios principales y los tramos derivados.

Los principales equipos del ferrocarril industrial incluyen: quince locomotoras de diferentes tipos, incluyendo EMD’s modelo SD70 de 4,000HP; EMD’s modelo GP40-3 de 3,000HP; GE modelo U23B de 2,250HP y otros. Los equipos rodantes principales constan de 496 vagones de diferentes tipos y capacidades, como vagones para concentrados, góndolas, vagones planos, vagones volcadores, vagones encajonados, vagones cisterna, y otros. La vía férrea recorre una sola línea estándar de 214 kilómetros y soporta una carga de 30 toneladas por eje. La longitud total del sistema de vías es de unos 257 kilómetros, incluyendo los patios principales y los tramos derivados.

La infraestructura incluye 27 kilómetros de vías bajo túneles, y un puente de concreto. El ferrocarril industrial tiene un taller de reparación de vagones que está a cargo del mantenimiento y reparación de la flota de vagones. El tonelaje que se transporta anualmente es aproximadamente 5.1 millones de toneladas.

Exploración en la mina

Durante 2010 se efectuaron en Nueva Rosita 1,213 metros de perforación diamantina en las propiedades de Esperanzas. Con estas perforaciones identificamos aproximadamente 0.3 millones de toneladas de material mineralizado.