LOS FOSFATOS EN EL PERU
MINERIA DE NO METALICOS – COMERCIALIZACION DE FOSFATOS EAP. ING. DE MINAS
PROF. ING. ANGEL PORRAS
“Desde el 2010 la importación de fertilizantes ha crecido enormemente, tanto por la expansión de la producción para el mercado interno, como por las exportaciones no tradicionales (espárrago, mango, cebolla, uvas, entre otros). Así, en el 2012 la importación de todos los tipos de fertilizantes (urea, fosfato, nitrato de amonio, sulfato de amonio) llegó a 900 mil toneladas por un valor de US$ 400 millones. Y van a seguir creciendo porque se están ampliando las áreas de cultivo a partir de nuevos proyectos de irrigación y la ampliación de los existentes (Olmos, Chavimochic, Majes-Sihuas, ChiraPiura, entre otros)”
FLORES ORE, RENE INCA ESPINOZA, VICTOR V. MARCELO MEDRANO, OSCAR
Contenido COMERCIALIZACIÓN DEL FOSFATO ..................................................................................................... 2 FUNDAMENTO TEORICO ..................................................................................................................... 2 INTRODUCCION ............................................................................................................................... 2
Mineralogía ......................................................................................................................................... 3 Usos e importancia .............................................................................................................................. 5 Explotación y remediación .................................................................................................................. 5 Los pasos de la explotación ................................................................................................................. 7 Tratamiento del material fosfático ................................................................................................... 10 Fosfato en el mundo .......................................................................................................................... 12 Perspectivas del mercado mundial .................................................................................................... 14 Reservas y producción en Sudamérica .............................................................................................. 15 Mercado ............................................................................................................................................ 15 Fosfatos de Bayoyar .......................................................................................................................... 17 EL PROYECTO ................................................................................................................................. 17
PLANEAMIENTO DE MINADO ............................................................................................................ 18 GENERALIDADES ............................................................................................................................ 18 Descripción del Proceso en la Planta Concentradora ...................... ............................... .................. .................. .................. .................. ......... 19
Procesamiento de la Roca fosfórica .................................................................................................. 24 Reservas Minables ............................................................................................................................. 25 Producción en Planta Concentradora ................................................................................................ 26 CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 28 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 29
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Contenido COMERCIALIZACIÓN DEL FOSFATO ..................................................................................................... 2 FUNDAMENTO TEORICO ..................................................................................................................... 2 INTRODUCCION ............................................................................................................................... 2
Mineralogía ......................................................................................................................................... 3 Usos e importancia .............................................................................................................................. 5 Explotación y remediación .................................................................................................................. 5 Los pasos de la explotación ................................................................................................................. 7 Tratamiento del material fosfático ................................................................................................... 10 Fosfato en el mundo .......................................................................................................................... 12 Perspectivas del mercado mundial .................................................................................................... 14 Reservas y producción en Sudamérica .............................................................................................. 15 Mercado ............................................................................................................................................ 15 Fosfatos de Bayoyar .......................................................................................................................... 17 EL PROYECTO ................................................................................................................................. 17
PLANEAMIENTO DE MINADO ............................................................................................................ 18 GENERALIDADES ............................................................................................................................ 18 Descripción del Proceso en la Planta Concentradora ...................... ............................... .................. .................. .................. .................. ......... 19
Procesamiento de la Roca fosfórica .................................................................................................. 24 Reservas Minables ............................................................................................................................. 25 Producción en Planta Concentradora ................................................................................................ 26 CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 28 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 29
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COMERCIALIZACIÓN DEL FOSFATO
FUNDAMENTO TEORICO INTRODUCCION
Los extensos yacimientos de fosfatos ubicados en Bayóvar fueron descubiertos en la década de 1950, en la costa del departamento de Piura. Más de medio siglo después, a mediados del año 2010, 20 10, se inició su explotación a cargo de la empresa Miski Mayo, subsidiaria de la brasileña Vale, que ganó un concurso público internacional llevado a cabo por PROINVERSIÓN en el año 2005. El presente artículo describe el área de Bayóvar, así como las características del yacimiento; explica también el desarrollo del proyecto que llevó adelante Vale para la extracción y procesamiento de la roca fosfórica con el objetivo de obtener un concentrado de fosfatos con una concentración mínima de 29% de P2O5 y una capacidad de procesamiento de 3.9 millones de toneladas anuales, mediante una inversión de 566 millones de US$. Se describe, asimismo, en forma resumida, los nueve componentes de la infraestructura total: mina a cielo abierto, planta concentradora, carretera industrial, zona de descarga de camiones, faja transportadora, zona de secado y almacenamiento, puerto, sistema de agua de mar, y línea de transmisión eléctrica. Se revisan también las inversiones efectuadas por Vale, así como nuevos proyectos en la zona a cargo de otras empresas. Se presentan luego las estadísticas de producción de fosfatos desde el 2010 y se plantea que un sector de industrialización en el Perú sea la producción de fertilizantes, teniendo como materia prima los fosfatos de Bayóvar, discutiéndose algunos procesos de transformación de los fosfatos.
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Mineralogía El fósforo está presente en la mayoría de las rocas en cantidades minoritarias, pero en un tipo especial de rocas fosfáticas, denominadas fosforitas (fosfatos sedimentarios marinos el contenido de P2O5 generalmente excede el 18% y puede, en ocasiones, llegar al 40%). Esto último ocurre cuando la composición química se aproxima a la del carbonatofluorapatita [Ca5((PO4,CO3))3F]. Esta variedad permitió dar cabida a la asociación íntima de carbonato con apatita en materiales micro o criptocristalinos, de aspecto macizo, terrosos pulverulentos u opalinos, que se presentan en costras, esferulitas y nódulos en horizontes sedimentarios, constituyendo masas de rocas fosfáticas o la porción mineral de huesos y dientes de vertebrados, animales y humanos, tanto fósiles como modernos; el nombre original para tales especies era colofana. Los minerales del grupo de la apatita de origen sedimentario son microcristalinos y difieren considerablemente de las especies minerales "puras" que componen al grupo. Esto obedece a las elevadas sustituciones de CO 3-2 por PO43- y de otros metales por el Ca 2+. Los minerales en los cuales han tenido lugar estas sustituciones, poseen contenidos de F > 1% y apreciables cantidades de CO 2 y son designados como francolitas. Los diagramas de rayos X son típicamente apatíticos con ligeros desplazamientos posicionales de los picos que indican cambios en los parámetros de la celda unidad. Éste es el grupo de minerales que esencialmente aparece en fosforitas no alteradas por metamorfismo o meteorización. Página 3
La francolita es estructural y químicamente compleja. El grupo puede ser representado por la fórmula simplificada Ca10[(P04)6-x(CO3)x]F2+x. El valor x es variable entre 0,39-1,36 con un promedio de 0.75 y puede exceder, en ocasiones, 1,90. Nomenclatura
Según el porcentaje de apatita en roca
Abundancia de los fosfatos y períodos fosfogénicos
Gráfico demostrativo de la abundancia de depósitos fosfáticos en los distintos períodos de la historia del planeta. La formación de fosfatos se ha visto favorecida por períodos de nivel del mar elevado, con climas cálidos ampliamente distribuidos en la superficie del planeta que permiten la intensa meteorización y aporte de fosfatos al mar. También las épocas de cambio entre un océano estratificado y uno de intensa circulación de aguas favorecieron la surgencia y la formación de depósitos fosfáticos asociados con cuencas anóxicas.
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Usos e importancia El interés por el estudio de las fosforitas y su génesis aumentó mundialmente a partir de 1930, principalmente por el incremento de su uso como materia prima industrial para la fabricación de fertilizantes. A demás de s u empleo como fertilizantes , los fos fatos s e utilizan en alimentos balanceados, bebidas, cerámicas, ablandadores de aguas, productos limpiadores, jabones , deterg entes e ins ectic idas, entre muchos otros us os .
El fósforo es indispensable para los organismos vivos. En el caso de las plantas, lo obtienen de los fosfatos del suelo, pero el balance entre el consumo y la reposición natural de los fosfatos y de otros elementos solubles puede quebrarse por deficiencias propias del suelo, o bien por efecto del cultivo intensivo. En estos casos los suelos se empobrecen en fosfatos y el rendimiento de las cosechas disminuye hasta que el suelo queda inutilizado para la agricultura. A partir de 1940, las investigaciones permitieron establecer que los vegetales se alimentan exclusivamente de ciertas sustancias minerales, por lo que se comenzó a extraer esos nutrientes en gran escala para incorporarlos a los suelos, comenzando a partir de allí la moderna industria de los abonos químicos de origen mineral utilizados en la actividad agropecuaria. El fósforo, el potasio y el nitrógeno son los nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. De ellos el fósforo es el más crítico en términos de su disponibilidad en la naturaleza. El nitrógeno está presente en la atmósfera como N 2, de la cual es extraído naturalmente por algunas plantas. El potasio es obtenido en gran escala de las evaporitas (rocas formadas por el residuo sólido de la evaporación de grandes cuerpos de agua), y también, si es necesario, puede recuperarse del agua de mar. El fósforo solamente se obtiene vía la explotación de depósitos de rocas fosfáticas.
Explotación y remediación La explotación de yacimientos fosfáticos puede ser a cielo abierto (open pit) o subterránea. Más del 75% de la roca fosfática económicamente explotable de origen sedimentario se extrae a cielo abierto empleando desde métodos manuales hasta los de alta tecnología de extracción. Las primeras explotaciones en pequeña escala en Inglaterra, Francia, España datan de 1840. Años más tarde (1860) se conocen datos de Noruega y Alemania. Entre 1863 y 1895 la roca extraída en Ontario y Quebec se llevaba a Inglaterra para su procesamiento. Página 5
Para analizar un ejemplo completo se eligieron los yacimientos de fosfatos de la Florida (USA). El descubrimiento se hizo en 1881 durante la prospección de gravas fluviales (placeres) en busca de oro.
Actualmente se explota la "matrix" de la unidad Bone Valley Fm (Plioceno) con un espesor promedio de 36m. Simultáneamente con la explotación se hacen tareas de perforación para encontrar nuevas áreas productivas. La ley de fósforo promedio es entre 15 y 18%.
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Los parámetros a tomar en cuenta para el desarrollo de la explotación y beneficio del depósito son: a) La proporción, distribución, tamaño de granos y características texturales. b) El contenido de fosfato en los depósitos explotables varía entre más del 40% a menos del 5%. Es esencial el proceso de remoción de impurezas sobre la muestra total para beneficiar y por lo tanto aumentar la ley del concentrado. c) La relación de los constituyentes químicos. Se utiliza en general como criterio de evaluación mineralo-metalúrgica la relación CaO/P 2O5. En el caso de apatitas puras de origen ígneo esa relación es 1,32 en tanto que en la francolita el rango varía entre 1,66 a 1,32. d) Las características de las menas. Por ejemplo si la relación CaO/P 2O5 es baja y los contenidos de Fe 2O3 y Al2O3 son elevadas sugiere que existen zonas desfavorables dentro de la mena y esto permite plantear guías de exploración. Las áreas desfavorables deben ser descartadas para realizar los cálculos de recursos/ reservas. e) En los depósitos de baja ley el consumo de energía y reactivos químicos son mayores por tonelada de fosfatos producidos, consecuentemente el costo de recuperación y beneficio aumenta significativamente.
Los pasos de la explotación 1. Lo primero que se debe hacer es limpiar el área. Esta tarea consiste en el retiro de plantas y otros vegetales del sector a explotar. 2. Luego se remueve la sobrecarga (nivel de arena, limo y arcilla por encima del horizonte de fosfato). Ésta se apila para ser utilizada post-explotación (Remediación). Para la extracción se utilizan dragalinas (caso IMC) con una capacidad de de 2000 tn/hora, lo que Página 7
lleva a 50.000 tn/día y unas 12.000.000 de tn/año. Generalmente se trabajan 11 meses. Se toma uno para mantenimiento. La dragalina tiene 65 tn de peso con un brazo de 70 mts y 50 tn de capacidad de balde.
3. Luego de ser removida la sobrecarga se extrae el horizonte fosfático 'matrix' de 1,5 a 4,5 m de espesor.
El material de la pala que se denomina "Matriz" es una mezcla inconsolidada de pellets fosfáticos, gravas, calizas fosfatizadas, cuarzo, limo y arcilla. La recuperación promedio es de 10.500 tn/ha. 4. Arranque hidráulico. Se hace con mangueras a alta presión formando así una pulpa (slurry) compuesta por agua más material, la cual es llevada por cañerías a la primera planta.
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El material removido y llevado a los "lavaderos" es pasado por clasificadores donde se separa de la "matrix" los clastos y las arcillas.
5. Luego se realiza un tratamiento de flotación con aminoácidos. Así se llega al producto final concentrado.
Una vez que termina la explotación, equipos de Ingenieros, biólogos, ecólogos y geólogos comienzan la remediación es decir volver a las condiciones casi similares a las existentes antes de la explotación. En 1975 la legislatura de Florida dicta una ley de remediación y con esto comienza una nueva era en la industria del fósforo. El horizonte superior (estéril) que había sido removido en la etapa inicial se usa para cubrir los terrenos minados. Se le agrega esta sobrecarga (arena-arcilla) para emparejar el terreno, y además una capa de suelo que permite plantar árboles y cultivos.
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También se le puede dar a estos terrenos recuperados otros usos tales como:
canchas de golf
áreas de caza y pesca
sitios industriales
plantas de energía
autopistas
granjas
habitat de vida silvestre
pasturas
parques
centros comerciales
edificios públicos
Tratamiento del material fosfático Mientras algunas rocas fosfáticas (fosforitas solubles) pueden ser utilizadas sin ningún proceso para su aplicación directa, la gran mayoría deben ser tratadas previamente. La importancia estratégica que merece la roca fosfórica se debe a que es la materia prima para fabricar fertilizantes fosfatados, a través de su producto principal el ácido fosfórico, para lo cual la roca fosfática se hace reaccionar con ácido sulfúrico por vía húmeda. La reacción química simplificada es:
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Se obtiene ácido fosfórico y una gran cantidad de yeso como subproducto, denominada fosfoyeso . La relación molar entre el yeso y el ácido fosfórico es 5:3, y su relación de masas es 3:1. Cada 3 tn de yeso se produce 1 tn de ácido fosfórico. Desde mediados de los 80 la producción anual de fosfoyeso ha sido de 40 a 47 tn metricas/año. En Florida central, se producen 32 M tn al año de fosfoyeso. Las pilas llegan a 1 billón de Tn.
La
principal
fuente
de
P
asimilable
proviene
de
la
fabricación
de
los
llamados superfosfatos. Los fertilizantes fosfatados más difundidos son principalmente los fosfatos de amonio, (mono y di amónico) y el superfosfato triple. Otros fertilizantes pueden derivarse, como los polifosfatos de amonio, fosfatosulfatos de amonio, y otros de uso minoritario.
Superfosfato simple (SSP): Ca (H2PO4)2 + CaSO4. 2 H2O, con 20 % de P 2O5
Superfosfato concentrado (TSP): Ca (H2O PO4)2 H2O, con 40-50 % de P 2O5
Monoamonio fosfato: NH4H2PO4
Fosfato diamónico: (NH4)2HPO4
Las concentraciones de U y radio-226 en muestras de las pilas tienen 10 veces más que el contenido en los suelos para U y 60 veces más en radio-226. Las fosforitas contienen 0,005
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- 0,020 % U. Durante la producción del ácido fosfórico el U puede ser extraído como subproducto. Además se encuentran As, Cd y otros minerales pesados. EEUU tuvo en operación 8 plantas para la recuperación de uranio a partir del ácido fosfór ico (6 en Florida, 2 en Louisiana). Otras plantas de producción también fueron utilizadas en Canadá, España, Bélgica (con fosfatos de Marruecos), Israel y Taiwan. Ciclo de extracción de uranio a partir del proceso de producci ón de ácido fos fóric o
Fosfato en el mundo De los tres nutrientes primarios el fósforo es el más crítico ya que solo se puede extraer por la vía de explotación de fosfatos, mayormente de fosforitas, hecho que indica la continua necesidad de expandir la prospección de fosfatos para su uso como materia prima en la elaboración de fertilizantes. El problema no radica tanto en la disponibilidad de este recurso a nivel mundial, sino en la desigual distribución geográfica y económica del los productores y de los usuarios. De los 210 Mt de roca fosfática que se explotan anualmente mas del el 75 % proviene de China, Marruecos, USA y Rusia. Además considerando que el uso de fertilizantes es casi nulo en los países no desarrollados, y es realmente donde más se necesita que se incremente la producción agrícola. Es por eso que es necesario que se establezcan programas de cooperación entre los países desarrollados y en desarrollo para mejorar las iniciativas de exploración, explotación y procesamiento que permitan localizar y utilizar nuevas reservas de fósforo a bajo costo. Página 12
La producción mundial de fertilizantes ronda los 250 millones de toneladas donde el 60% corresponde a nitrogenados, el 23% a fertilizantes fosfatados y el 17% a fertilizantes potásicos. El grafico muestra la distribución por regiones de la producción de fertilizantes
La producción de fertilizante a nivel mundial se distribuye de la siguiente manera:
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Perspectivas del mercado mundial De acuerdo con un informe sobre las perspectivas del mercado mundial de los fertilizantes y sus materias primas a medio plazo (2011-2015), presentado recientemente por la Asociación Internacional de Fabricantes de Fertilizantes (IFA), se estima una demanda global de fertilizantes en el año 2010 de 169,7 millones de toneladas de nutrientes, confirmando las previsiones de recuperación de la demanda tras el marcado descenso que tuvo lugar en 2008. Esta estimación muestra un incremento del 5,8 % con respecto al consumo de 2009 y del 8 % con respecto al de 2008, pero aún se sitúa por debajo de los niveles
de
consumo
del
año
2007.
De acuerdo con dicho informe, a medio plazo, las perspectivas de demanda son positivas, con un consumo global de fertilizantes en expansión, a un promedio anual de un 2,4 por cien entre los años 2010 y 2015, hasta alcanzar un consumo de 190 millones de toneladas de nutrientes en 2015. En este periodo se prevén incrementos de los tres nutrientes principales, con un promedio anual del 2 % para el nitrógeno, 2,5% para el fósforo y 4 % para el potasio. Por regiones, está previsto que los mayores incrementos de la demanda hasta el año 2015 tengan lugar en el este y sur de Asia, así como en Sudamérica, basados en unas buenas perspectivas agrícolas. En Europa central y occidental la demanda de fertilizantes se ha recuperado en 2010 solo parcialmente con respecto a los niveles del año 2007, especialmente para el fósforo y el potasio, y se espera que permanezca aún por debajo de dichos niveles durante los próximos cinco años, experimentando un crecimiento anual de un 1,5%. La capacidad de producción mundial de fertilizantes se expandió en un 3,5 % en 2010 y la industria mundial de fertilizantes operó al 81 % de su capacidad, mientras que en 2009 había operado al 76 %. En los próximos cinco años IFA estima que el sector invertirá 88.000 millones de U$S para incrementar la capacidad de producción mundial, periodo en el que se llevarán a cabo más de 250 proyectos de nuevas plantas y ampliaciones de capacidad de otras existentes. La producción mundial de nutrientes en 2010 marcó una recuperación desde los bajos niveles de 2009, con un incremento de un 10 %, hasta los 213,5 millones de toneladas de nutrientes. El potasio fue el responsable del 50 % del incremento de la producción de nutrientes con respecto al año anterior, mientras que el fosforo y el nitrógeno contribuyeron en un 30 y 20 %, respectivamente.
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Reservas y producción en Sudamérica En Latinoamérica, la producción de fertilizantes , se distribuye de la siguiente manera: nitrogenados 52%, fertilizantes fosfatados 32% y fertilizantes potásicos 15% que difiere en porcentaje si se compara a nivel mundial, pero siempre los nitrogenados lideran la producción.
Mercado La demanda mundial de fertilizantes está aumentando como consecuencia del incremento de la población mundial y el uso de prácticas modernas en agricultura en países desarrollados.
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Treinta países abastecen tanto mercados locales como internacionales. Los 12 primeros ocupan casi 95% de la producción total del fosfato. Los tres primeros productores, China, Estados Unidos, Marruecos y Sahara Occidental, abarcan alrededor del 70 % de la producción total mundial.
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Las reservas probadas de Marruecos cubren alrededor 50% del total y a su vez sus reservas potenciales y los recursos se ubican aproximadamente en el 60% de los recursos totales del mundo. Los E.E.U.U. y la China abarcan cerca del 20% de recursos mundiales
Fosfatos de Bayoyar EL PROYECTO La empresa Vale se adjudicó el Proyecto Bayóvar a través de un concurso público internacional llevado a cabo por PROINVERSIÓN en el año 2005, por el cual obtuvo la concesión del área “Bayóvar 2” para explotarla durante 27 años (El Comercio, 2005). El proyecto inicial se concluyó en 5 años y las operaciones de Bayóvar empezaron oficialmente a mediados del 2010. Los fosfatos de Bayóvar fueron entregados en concesión para su exploración y explotación a la empresa brasileña Vale Do Rio Doce (VDRD), el año ….. Esta ganó la buena pro sobrepasando en 65% las exigencias de producción fijadas por Pre inversión; de esta manera, VDRD debía construir una planta con capacidad para producir 3.3 millones de toneladas al año de roca fosfórica, en la que invertiría hasta 300 millones de US$, la cual fue inaugurada el año 2010. En los depósitos de fosfatos de Bayóvar, las reservas se estiman en 816 millones de toneladas, equivalentes a 262 millones de toneladas de concentrados de roca fosfórica al 30% de contenido de P2O5, y las reservas potenciales son estimadas en10,000 millones de toneladas (el proyecto Bayóvar es el décimo mayor depósito de fosfatos en el mundo). VDRD suscribió con la Fundación Comunal San Martín de Sechura (propietaria del terreno) un contrato por el que ésta transfirió al adjudicatario los derechos de servidumbre, usufructo y superficie respecto a un área de 74,059 hectáreas en la zona de fosfatos, que incluye 6,300 Ha en el área de extracción del agua subterránea. El objetivo principal de la Mina Fosfatos Bayóvar es la extracción y concentración del yacimiento de fosfatos más grande de Sudamérica. El proyecto contempla la construcción de la infraestructura necesaria para sus nueve componentes: (1) Mina,(2) Planta concentradora, (3) Carretera Industrial, (4) Zona de descarga de camiones, (5) Faja Página 17
transportadora sobre terreno, (6) Zona de secado y almacenamiento, (7) Puerto, (8) Línea de impulsión agua de mar, y (9) Líneas de transmisión. Vale ha invertido 566 millones de dólares durante la implementación de la Mina Fosfatos Bayóvar, y ha establecido un Fideicomiso de 2 millones de nuevos soles con la Fundación San Martín de Sechura, además del pago de regalías equivalente al 3% de las ventas. SEPIA XIV – Piura, agosto 2011
PLANEAMIENTO DE MINADO GENERALIDADES Las reservas explotables de mineral del Proyecto ascienden aproximadamente a 237,8Mt y serán explotadas en un lapso de 27 años. Este yacimiento está compuesto por capas de roca fosfórica de 1 m a 2 m de espesor denominadas “mineral” e intercaladas con diatomitas. El espesor total del yacimiento es de aproximadamente 38m. La relación promedio de desmonte/mineral es de 6,1/1 y la humedad promedio del mineral es de 34%. El programa de producción de la mina está orientado a obtener la cantidad de mineral de fosfato que permita obtener una producción promedio de concentrado de 3,9Mt por año. Para lograr este objetivo, el esquema de producción, considera dos etapas; la primera denominada etapa de preproducción (que se desarrollará durante la etapa de construcción del Proyecto) y la segunda denominada etapa de producción. En la Tabla 01 se presenta un resumen del programa de producción de la mina.
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La explotación del yacimiento será a tajo abierto, cuya área aproximada será de 4180ha. Las características físicas del yacimiento permiten una explotación sin el requerimiento de perforación y voladura, por lo que el minado se realizará mediante excavación con la ayuda de equipo minero convencional (palas hidráulicas, buldózer, cargadores frontales y camiones). El mineral extraído del tajo será transportado en camiones y depositado en una zona de apilado de mineral, desde donde se alimentará a la Planta Concentradora mediante un sistema de tolvas de carga, alimentadores y fajas transportadoras. Descripción del Proceso Las actividades del proceso están orientadas a producir en promedio de 3,9Mt por año de concentrados de fosfato. Este concentrado, que tendrá aproximadamente 15% de humedad, será transportado a través de camiones de 70t de capacidad hasta una zona denominada Zona de Descarga de Camiones, desde donde el concentrado será enviado a la Zona de Secado y Almacenamiento de concentrado mediante una Faja Transportadora cubierta. El concentrado será secado en la Planta de Secado, que se ubica en el área de la Zona de Secado y Almacenamiento hasta obtener una humedad promedio de 3%. Luego el concentrado será enviado mediante una faja transportadora cubierta hasta el silo de almacenamiento y posteriormente mediante una faja tubular cerrada, hasta el área del Puerto de donde se embarcará para su exportación.
Descripción del Proceso en la Planta Concentradora El procesamiento del mineral se realizará en la Planta Concentradora que se ubicará al noreste del área del tajo. El proceso de concentración consistirá básicamente en etapas de lavado y separaciones gravimétricas sucesivas con agua de mar. Como residuo de la concentración se obtienen relaves finos y gruesos; los relaves finos o lamas serán depositados en las Pozas de Relaves ubicadas dentro del área del tajo. Los relaves gruesos serán depositados en un depósito denominado Pila de Gruesos, que se ubicará en una zona adyacente a la Planta Concentradora. Para la etapa final del proceso, el concentrado será lavado con agua desalinizada con la finalidad de retirar la mayor cantidad de sales presentes en el concentrado. Es importante indicar que durante todas las etapas del proceso no se utilizará reactivos químicos. Página 19
En esta zona de la planta concentradora está ubicada también la planta desmineralizadora de agua de mar.
El mineral enviado de mina, será almacenado en el silo de recepción que alimentará de manera constante el mineral a los tambores lavadores. El lavado del mineral se realizará con agua de mar y con agua recirculada del proceso; obteniéndose en la descarga de los tambores lavadores una pulpa con 50% de contenido de sólidos. Luego de la etapa de lavado, el mineral pasa a un proceso de clasificación primaria en zarandas vibratorias de doble piso, para permitir separaciones de 25mm en el primer piso y 6mm en el segundo. El material retenido (+6mm) se denomina “relaves gruesos” que serán depositados en la “Pila de Gruesos”. El material pasante o fino de las zarandas, es una pulpa que pasa a la etapa de deslamado primario en hidrociclones. En esta etapa se obtienen dos productos, el material fino (relave fino) y el material grueso que pasa a la siguiente etapa de proceso. El relave fino de ambas baterías de hidrociclones será enviado a las pozas de relaves que se ubicarán en el área del tajo. El material grueso obtenido en la etapa de deslamado primario, se conduce por gravedad hasta las “Celdas de Atrición”, donde se realiza una limpieza superficial de los oolitos (mineral de fosfatos). En total se contará con 24 celdas de atrición. El rebose de las celdas de atrición en cada línea es una pulpa con un contenido de 67% de sólidos, la cual será descargada por gravedad y alimentada a la siguiente etapa de proceso. La pulpa obtenida en las celdas de atrición será alimentada a zarandas vibratorias de alta frecuencia donde se realiza la clasificación secundaria. Las zarandas permiten una separación de 0,8mm. El material retenido o gruesos son denominados “relaves gruesos” y son descartados junto con el material grueso de la clasificación primaria, mientras que el Página 20
material pasante o finos es recepcionado en los cajones de bombeo para pasar a la etapa de deslamado secundario. El deslamado secundario se realizará en hidrociclones secundarios. En esta etapa del proceso se obtienen dos productos, el material fino (principalmente agua recirculada) y el material grueso o concentrado que pasa a la siguiente etapa de lavado y filtrado. El concentrado obtenido en la etapa de deslamado secundario, es alimentado en forma simultánea a dos filtros de banda de 120m2 de área efectiva cada uno. El lavado y filtrado del concentrado se realiza en contracorriente, la tasa promedio de filtración será de 2,06 t/h-m2; para el lavado se utilizará agua desalinizada, proveniente de una planta de desalinización, con el objetivo de eliminar las sales presentes en el concentrado. El lavado final con agua desalinizada se realiza en tres etapas y el concentrado final tendrá una humedad promedio de 15%. 3.1.3 Consumo de Agua del Proceso Para el proceso se utilizará agua de mar, que será captada en la Bahía de Sechura mediante una estación de bombeo que se instalará en el Puerto a ser construido para el Proyecto. El agua será impulsada hasta el área de la Planta Concentradora mediante bombas y a través de una tubería de HDPE de 36” de diámetro. El caudal de bombeo de agua de mar será de aproximadamente 3 072m3/h (20 horas por día); de este total 509,43m3/h se alimentará a la planta de desalinización para producir agua desalinizada y alrededor de 2 481,4m3/h se utilizará en la Planta Concentradora para el proceso de lavado, y el restante en servicios auxiliares. El agua desalinizada será producida a razón de 204,3m3/h; una parte de esta agua (201m3/h) se usará en la Planta Concentradora en la etapa de filtrado. El resto de agua se destinará para consumo humano y servicios. El efluente de la planta de desalinización (agua residual saturada en sales) a razón de 305,6m3/h será bombeado hacia las Pozas de Relaves, para posteriormente ir a las Lagunas de Evaporación ubicadas al sur de la Mina, junto con el agua de las Pozas de Relaves. 3.1.4 Manejo de Relaves Durante los 27 años de operación de la Planta Concentradora se estima que se producirán aproximadamente de 84,2Mt de relaves finos secos y 29,4Mt de relaves gruesos, con una litología compuesta básicamente por diatomita, gipsita y halita. Página 21
Los relaves a ser generados se han clasificado de acuerdo a dos tipos: •
Relaves Gruesos: material grueso obtenido en la etapa de clasificación primaria
(+6mm) y clasificación secundaria (+0,8mm) del proceso. Estos relaves serán enviado a la Pila de Gruesos. •
Relaves Finos: obtenidos en la etapa de deslamado primario realizado en los
hidrociclones con un producto menor a 0,074mm. Estos relaves serán enviados a las siete Pozas de Relaves que se construirán en el área del tajo. 3.1.5 Transporte de Concentrados El concentrado obtenido en la Planta Concentradora será transportado hasta la Zona de Descarga de Camiones mediante camiones de doble tolva denominados “Bi-tren” con 70t de capacidad (35t por tolva). El transporte del concentrado se realizará a través de una carretera denomina Carretera Industrial (carretera afirmada de 31,20km, ancho total 11m y de doble vía), que se construirá para uso exclusivo de esta actividad. Se estima que los camiones que transporten el concentrado realicen 273 viajes por día. Los camiones que transporten el concentrado llegarán a la Zona de Descarga de Camiones, donde descargarán el concentrado. Desde este punto el concentrado húmedo, será transportado por medio de una faja transportadora (de 4,8km y será instalada sobre parte del Cerro Illescas), hasta la Zona de Secado y Almacenamiento. 3.1.6 Secado del Concentrado El concentrado húmedo (15% de humedad) será secado en la planta de secado en dos secadores rotatorios, que utilizarán gas natural, logrando obtener una humedad promedio de 3% en el concentrado. El concentrado seco, será transportado desde el silo de la planta de secado hasta el Puerto a través de una faja transportadora tubular que tendrá una longitud de 430m.
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Procesamiento de la Roca fosfórica
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Reservas Minables
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Producción en Planta Concentradora
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CONCLUSIONES • Los inmensos yacimientos de fosfatos de Bayóvar se están explotando desde el 2010 pero se están exportando en su totalidad. Constituyen recursos no renovables que pueden usarse como fertilizantes de aplicación directa en nuestro país, ya que una de las ventajas de este producto es su solubilidad, lo cual ayuda a que las plantas absorban rápidamente el mineral en forma de ion fosfato P2O5. • Así también, los fosfatos de Bayóvar pueden servir como materia prima para la producción de ácido fosfórico, que sirve para fabricar una familia de fertilizantes m uy importante a nivel mundial que incluye al fosfato monoamónico (MAP), fosfato di-amónico (DAP), superfosfato triple (TSP) y superfosfato simple (SSP). Estos fertilizantes, junto con la urea, el nitrato de amonio, el sulfato de amonio y el cloruro de potasio, constituyen la gran familia de fertilizantes NPK, muy requeridos como abonos en los campos agrícolas, debido a que contienen nitrógeno, fósforo y potasio. • En adición a la obtención de fertilizantes, una transformación de los fosfatos obtenidos de la roca fosfórica lleva a la obtención de numerosos productos como es el caso de plasticantes, rellenos de detergentes, ablandadores de agua, insecticidas, aditivos de productos petroleros y met alúrgicos, etc. • Todas estas aplicaciones llevan a proponer que una parte de dichos fosfatos se queden en el país para su transformación y para contribuir a la industrialización del Perú, de manera similar a como se quiere industrializar el gas de Camisea. Campodónico (2015) señala que: “Desde el 2005 la importación de fertilizantes ha crecido enormemente, tanto por la expansión
de la producción para el mercado interno, como por las exportaciones no tradicionales (espárrago, mango, cebolla, uvas, entre otros). Así, en el 2012 la importación de todos los tipos de fertilizantes (urea, fosfato diamónico, nitrato de amonio, sulfato de amonio) llegó a 900 mil toneladas por un valor de US$ 400 millones. Y van a seguir creciendo porque se están ampliando las áreas de cultivo a partir de nuevos proyectos de irrigación y la ampliación de los existentes (Olmos, Chavimochic, Majes-Sihuas, Chira-Piura, entre otros)”.
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