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Universidad de Antofagasta
Departamento de Ingeniera en minas
Facultad de Ingeniera
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DISTRITO GEOLOGICO EL
TOQUI Sociedad Contractual Minera El Toqui
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ndice ndice
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1
Introduccin
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Sociedad Contractual Minera El Toqui
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3
Marco geolgico regional
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Geologa local
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Edades geolgicas
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Rocas intrusivas
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Mineralizacin
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5
Mantos de mineralizacin
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Estructuras
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Metodo explotacin Room and Pillar
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Campo de aplicacin del mtodo
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Ventajas
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Desventajas
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Detalle explotacin Minera El Toqui
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Produccin
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Equipos
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Planta concentradora
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Trituracin:
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Molienda:
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Flotacin:
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Espesado:
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15
Filtrado:
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15
Secado:
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Conclusin
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Bibliografa
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Introduccin
En el presente informe se dar a conocer la geologa del distrito
polimetlico El Toqui, la
cual principalmente se va a evaluar como ocurre la mineralizacin
del yacimiento, producto del
intrusivo asociado a la misma. Adems se podr visualizar los
estratos asociados a la formacin
den mineralizacin y las rocas predominantes en da una de las
capas del de mineralizacin y as
determinar las formaciones que van dando origen, dependiendo de
las rocas predominantes en
cada una de las fases.
Tambin se visualizara el comportamiento de las alteraciones
producidas en la formacin y
consolidacin del yacimiento y como las estructuras y fallas
determinan las caractersticas fsicas,
geologas y geomtricas, para efectuar la explotacin ms idnea.
Con lo anteriormente mencionado se proporcionara toda la
estructura de operacin de la
mina llmese el mtodo de explotacin, la produccin que se genera y
los equipos necesarios para
poder llevar a cabo en plan de explotacin de la mina.
Finalmente se dar a conocer la importancia que tiene en la
minera polimetlica del
distrito El Toqui, con sus distintas minas asociadas a la
extraccin del mineral.
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Sociedad Contractual Minera El Toqui
La Sociedad Contractual Minera El Toqui, que pertenece a la
corporacin canadiense
Breakwater Resources Limited de Toronto desde 1997, inici sus
operaciones en 1983. La mina
subterrnea, localizada en la XI Regin de Aysn, a 120 kilmetros
al Norte de Coyhaique y a una
altura de 700 metros sobre el nivel del mar, posee reservas
probadas (a Diciembre de 1998) de
1.415.000 toneladas de concentrado de zinc y para este ao espera
alcanzar una produccin anual
de 71.000 toneladas de dicho mineral y 4.000 toneladas de
concentrado de oro. La matriz
canadiense, que posee inversiones por US$18,1 millones en Chile,
cuenta adems con dos minas
en Canad, una en Honduras y otra en Tnez.
Es una mina productora de oro, plomo, plata y zinc. Las reas
cubriendo los denuncios El
Toqui estn principalmente caracterizadas por mineralizacin de
oro, cobre y zinc en vetas,
stockwork y diseminados; las rocas huspedes son del tipo
sedimentario y volcnico, del periodo
Jursico-Cretcico. La propiedad El Toqui puede ser dividido en
dos sectores en trminos de
mineralizacin, mineralizacin de Zinc y Zinc-Oro.
Desde puerto Montt, distante a 500 Km al Norte de Coyhaique se
puede acceder por
medio de transporte areo descendiendo en Balmaceda Coyhaique,
desde este punto se transitan
10Km por la ruta que unen esta ciudad con el puerto Aysn.
Posteriormente se toma la carretera
austral avanzando por ella 90 Km, para luego continuar por un
desvo de 17 Km hacia el Este para
llegar a las faenas del yacimiento el Toqui.
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Marco geolgico regional
La geologa regional realizada por Niemeyer, quien divide la
geologa de los Andes patagnicos
entre los 45 y los 47 en dos franjas( Occidentales y Orientales)
paralelas, de orientacin NS
caracterizadas por rocas metamrficas y estratificadas separadas
por un cuero batoltico
central(Batolito Patagnico) que se constituye en la parte ms
alta de la Cordillera Andina.
El distrito Toqui, se ubica desde el batolito Patagnico y en la
franja oriental, la cual est
conformada por rocas Mesozoicas y Cenozoicas apoyadas sobre un
basamento metamrfico de
edad Paleozoica.
Geologa local
El distrito eta constituido por varios yacimientos estratiformes
y vetiformes que se ubican
en un rea de 6 por 3 Km; constituyendo as una semielipse de
orientacin noreste. Los
yacimientos contienen principalmente blenda y galena y menos
cantidad de calcopirita y adems
una cantidad apreciable de plata.
Los yacimientos estratiformes, que son los ms importantes, son
el de san Antonio, cerro
estatua y Concordia y los yacimientos vetiformes los de Ziga y
Antoln.
Ambos tipos de yacimiento de ubican en la secuencia volcnica y
sedimentaria que
consiste en rocas volcnicas riolticas y en menor proporcin
andesticas, con intercalaciones de
caliza, en parte de carcter coquinoide. Es en esta seccin donde
se presenta la mineralizacin
importante. Sobrepuesta a la serie volcnica y sedimentaria
aparece una serie de lutitas gris
oscuras a negras que constituyen el techo de la serie, donde
stas lutitas tienen un grado
desarrollado hacia el sur, especialmente en el rea de
Coyhaique.
Edades geolgicas
1. Mesozoico
El mesozoico est representado por secuencias
volcanosedimentarias diferenciables y en orden
crono estratigrfico decreciente corresponden a formacin Ibez
(Jursico Medio a Superior)
formacin Coyhaique (Cretceo Inferior) y Divisadero (Cretcico
Medio).
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2. Cenozoico
Las unidades pertenecientes a este periodo se exponen
preferentemente en la precordillera y
zona Extrandina, y en los alrededores del distrito el toqui.
Estn representadas por la formacin
Galena y los rodados Patagnicos o gravas Tehuelches.
Rocas intrusivas
Las rocas intrusivas estn representadas por extensas formaciones
de rocas granticas de
orientacin Norte-Sur que conforman el batolito Patagnico.
Seala que existe una notoria transversal de los tipos
petrogrficos en el Batolito,
observndose rocas de carcter cido, a estas composiciones bsicas
hacia el oeste. Por lo tanto y
bajo este punto de vista, batolito estaras compuesto por
granitos, granodioritas, tonalitas dioritas
cuarcferas y dioritas. Tambin describe en el nombre de fiordo de
Aysn pequeos afloramientos
de peridotitas asociadas a cuerpos gbricos.
Basados en sus relaciones estratigrficas y edades radiomtricas
asignan a este complejo
intrusivo una edad comprendida ente jursico Medio-Oligoceno,
(Niemeyer).
Mineralizacin
Se caracteriza principalmente por numerosas mineralizaciones
estratiformes de Zn-PB-Cu
(Au) alojadas en las rocas de la formacin Coyhaique y que se
comprenden los yacimientos San
Antonio Milln-Mnica, Doa Rosa, Malln Sur, Aserradero, Concordia
y Estatuas. Tambin se
reconocen cuerpos vetiformes de Zn y Zn-Pb emplazados enrocas de
formacin Ibez, los cuales
estn representados por vetas de Antoln y Ziga.
Una importante controversia surge a los procesos genticos que
intervinieron en la
formacin de este yacimiento. Es as como se propone un origen
exhalativo singentico basados
en los siguientes antecedentes.
Estrecha afiliacin con rocas volcnicas submarinas de carcter
calco alcalino.
Zonacin vertical de mina San Antonio representada por una
abundancia relativa de esfalerita sobre calcopirita y adems en los
yacimientos de Estatuas y San Antonio
mineralizacin importante de pirrotina en la parte inferior de
los cuerpos
mineralizados.
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Alteracin arglica intensa y un halo geoqumico en brechas
andesticas bajo el manto principal en el sector Concordia, que
sugieren que los fluidos extralativos
ricos en metales bases son contemporneos con la depositacin de
las rocas
volcnicas.
Continuidad de la actividad extralativa indicada por la
depositacin concordante a la estratificacin de pirrotina y pirita
en las lutitas sobre yacentes a las zonas
mineralizadas del sector Concordia. La actividad exsalativa fue
rica en slice como
lo indica la presencia de chert intercalado en las lutitas y las
zonas silificadas al NE
de Estatuas y San Antonio.
Tanto la mineralizacin como la alteracin presenta asociaciones
mineralgicas similares en los diferent4s mantos mineralizados
sugiriendo una relacin gentica
entre ellos, que no solo contempla una contemporaneidad de los
eventos, sino que
sugiere una relacin directa entre la litologa y la alteracin
Mantos de mineralizacin
Coquina (manto principal mineralizado)
Roca calcrea fosilfera de potencia promedio de 8 Mts. Con
intercalaciones finas de
areniscas gruesas a medias. Los fsiles corresponden a bivalvos
principalmente Exogiras couloni y
grifrea.
La mineralizacin de presenta con distintos grados de intensidad,
en forma de Areniscas
calcceas de cuarzo, de grano medio a grueso. En la base de la
unidad que aparecen locamente
masas negras. El espesor vara entre 15 a 35 Mts.
Calizas (Manto Alto)
La tercera y ltima unidad calcrea es el manto y est compuesta
por calizas brechosas
conglomerdicas, de grano grueso a finos muy impuras y con
probable contenido de material
plstico fino. Su espesor vara entre 2 4 mts.
Tobas y areniscas (parte superior)
Esta unidad es muy similar a la unidad anterior. Su espesor es
de 30 mts. En el sector
suroeste (Aserradero) y de 40 mts. En el sector Oriental (Malln
Alto).
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Lutitas Negras.
Esta es la ltima unidad reconocida con sondajes; construira la
ltima sedimetria de
formacin Coyhaique en el distrito Toqui. Se caracteriza
principalmente d la formacin Coyhaique
en el distrito Toqui. Se caracteriza principalmente por la
fangolias negras a gris oscuras, en partes
margosas, con fuerte fracturamiento y fisibilidad moderada. Su
espesor mnimo alcanza por lo
menos 70 mts.
Estructuras
El marco estructural de la zona precordillerana, en la cual est
ubicado el distrito Toqui, se
caracteriza por fallas normales de alto ngulo y de rumbos
predominantes NNW a NNE. Sus
desplazamientos don de orden de ngulos cientos de metros, pero
algunos casos los rechazos
alcanzaran entre los 3-4 Km.
Los pliegues que afectan a la cobertura Mesozoica-Cenozoica
poseen gran longitud de
onda (5 a 10 Km.) y el espesor de los niveles plegados alcanza
alrededor de 2 Km. Su amplitud se
variable, comn promedio de 0,5 Km. Los ejes no son rectos y
tienden a terminar en forma
periclinal, alcanzando un largo de mximo de 5 Km. Las flexuras
monoclnicas son muy comunes;
en la cobertura tiene rumbo de norte-sur. Y muchas de ellas
inclinan el bloque oriental
(Niemeyer).
El sistema estructural desarrollado en el distrito Toqui est
asociado a una tectnica de
carcter distensivo y el patrn direccional principal es de
direccin NW seguido en orden de
importancia por un sistema NNE Y NNE.
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Las fallas de mayor importancia corresponden a falla Toqui y
falla Chica respectivamente,
las cuales definen un horst central en el cual, se desarrollan
estructuras de igual actitud pero con
menor magnitud en las que se destacan las fallas Elefante,
Aserradero, Doa Rosa y San Antonio.
Simbologa del margo geolgico distrito toqui.
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Metodo explotacin Room and Pillar (Cmaras y Pilares)
El mtodo de explotacin Room and Pillar o tambin cmaras y
pilares, consiste como su
nombre lo indica, en la explotacin de caserones separados por
pilares de sostenimiento
del techo. La recuperacin de los pilares puede ser parcial o
total, en este ltimo caso, la
recuperacin va acompaada del hundimiento controlado del techo
que puede realizarse
junto con la explotacin o al final de la vida del yacimiento,
lgicamente el hundimiento
del techo en este caso es totalmente controlado.
Campo de aplicacin del mtodo
Este mtodo de explotacin es aplicado ampliamente y en los ltimos
aos se ha
desarrollado bastante, debido a su bajo costo de explotacin y a
la vez que permite hasta
cierto punto una explotacin moderadamente selectiva. Los
yacimientos que mejor se
presentan para una explotacin por Room and Pillar, son aquellos
que presentan un
ngulo de manteo bajo, aunque tambin es aplicable en yacimientos
de manteo entre 30
y 40, es decir, en yacimientos de manteo crtico, donde el
mineral no puede escurrir por
gravedad.
Ventajas
El mtodo hasta cierto punto es selectivo, es decir zonas ms
pobres pueden no
explotarse sin afectar mayormente la aplicabilidad del
mtodo.
En yacimientos importantes puede llegarse a una mecanizacin bien
completa lo que
reduce ampliamente los costos de explotacin.
En yacimientos que afloran a la superficie puede hacerse todo el
desarrollo y preparacin
por mineral, o en caso contrario los desarrollos por estril
pueden ser muy insignificantes.
Permite la explotacin sin problemas, de cuerpos mineralizados
ubicados paralelamente y
separados por zonas de estriles.
La recuperacin del yacimiento an no siendo del 100 % puede
llegarse a recuperaciones
satisfactorias del orden del 80 a 90 %.
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Desventajas
Si el yacimiento presenta una mineralizacin muy irregular, tanto
en corrida como en
potencia podra llegar a afectar la explotacin, limitando mucho
la planificacin del
mtodo, como as mismo la perforacin y provocar problemas de
carguo sobre todo para
posibles mecanizaciones.
Problema de manteo del yacimiento, cuando el manteo esta muy
cerca del manteo crtico
( 45 ), se producen problemas para el movimiento del mineral en
los caserones y an este
problema es ms grave, si se trata de mantos angostos. En el caso
de mantos potentes hay
problemas en la mecanizacin de la perforacin lo que se traduce
en dificultades de
movilidad al usar el equipo pesado de perforacin.
Dilucin de la ley : es un problema que es muy importante y que
en casos de techos
dbiles puede ser causa que llegue a limitar la aplicacin del
mtodo.
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Detalle explotacin Minera El Toqui
Dimensiones: Casern: 11 [m] de ancho Pilar: seccin cuadrada de 8
[m] x 8 [m].
Mtodo: La extraccin se realiza en 2 fases
Fase I: Extraccin primaria 3 etapas Etapa 1:
Generacin de galeras (denominadas calles y cruzadas) separados
sus ejes por 19 [m].Seccin cuadrada de 6,0 [m] x 5,5 [m].
Etapa 2: Desquinchado de galeras (ensanche hasta alcanzar los 11
[m] del casern).
Etapa 3: Banqueo del casern, consistente en la explotacin del
suelo del casern para explotar toda la potencia del manto.
Fase II: Extraccin Final, consiste en la recuperacin de los
pilares bajo restriccin de
que el radio hidrulico se menor a 8.
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Produccin
De acuerdo con los ejecutivos de esta empresa ubicada en la
Regin de Aysn, El Toqui corresponde a un proyecto consolidado con
proyeccin, basado en la produccin de concentrado de zinc, plomo,
plata y oro, adems de barras de metal dor.
En trminos de cifras, El Toqui cerr 2013 con una produccin en
concentrados de 23.100 toneladas de zinc y 1.200 toneladas de
plomo, que se suman a las 41.900 onzas de oro y a las 142.200 onzas
de plata. Todas ellas, obtenidas en esta mina polimetlica explotada
en forma subterrnea en sus yacimientos Doa Rosa, Malln-Mnica y San
Antonio, los cuales se encuentran colindantes pero separados por
fallas.
Las proyecciones de la minera para 2014 apuntan a alcanzar una
produccin en concentrados de 30.000 ton de zinc, 3.300 ton de
plomo, junto a 35.000 onzas de oro y 220.000 onzas de plata, que
esperan continuar exportando a sus actuales destinos: Asia para el
concentrado de oro y plomo, y Europa para el concentrado de zinc.
La plata se convierte en metal dor, que es enviado a Canad.
Equipos
En relacin con el equipamiento cuentan en equipos de generacin,
con cuatro unidades generadoras Caterpillar 3516, dos unidades
generadoras Caterpillar 3512, dos turbinas hidrulicas Francis de
1.200 Kw y seis unidades elicas tipo MP de 250 Kw. Ello permite
bajar el consumo de petrleo de la central elctrica disel, que cubre
el 44% de la demanda de energa, con lo cual disminuyen sus costos
de generacin
En mina trabajan con cinco camiones Toro 50D, dos scoop Atlas
Copco ST14, un scoop Toro 514 (hoy LH 514), tres apernadores Atlas
Copco Boltec235H, dos perforadores Axera (DD321 y DD26) y un
perforador Sandvik DL330.
En planta poseen un chancador primario tipo mandbula, marca
Traylor Fller, tamao HB 36 x 48, un chancador secundario tipo
hidrocono, Sandvik, modelo CH-440, un chandacor terciario tipo
cono, Bergeaud, modelo Symons Short Head 4 , junto a un molino
Krupp de fabricacin alemana, tamao 14 x 88 y un molino Marcy de
fabricacin norteamericana, tamao 8 x 12.
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Planta concentradora
Una planta concentradora es una unidad metalrgica constituida
por una serie de equipos y maquinas instaladas de acuerdo a un Lay
Out o diagrama de flujo, donde la mena es alimentada y procesada
hasta obtener uno o ms productos valiosos denominados concentrados
y un producto no valioso denominado relave. Los minerales no sufren
ningn cambio qumico.
Para el diseo de una planta concentradora de minerales se debe
tener en cuenta el comportamiento de la mena frente al proceso de
concentracin (flotacin por espumas, gravimtrica, magntica, etc.)
segn sea la zona o profundidad de donde provienen y que debe estar
ubicada lo ms cerca posible de la mina. Ello conlleva a establecer
una relacin entre la zona de una veta y el proceso de
concentracin.
Los edificios del concentrador, almacenamiento de mineral bruto
y trituracin, estn situados en un punto equidistante entre las
minas Ziga y San Antonio. Vista del concentrador. El edificio
superior corresponde al almacn de mineral bruto y trituracin.
Trituracin:
El mineral bruto procedente de las minas es acopiado en un
edificio cubierto para as prevenir las inclemencias del invierno.
En el interior de este mismo edificio queda situada la tolva
principal de alimentacin ala machacadora primaria de mandbulas.
Desde sta, una cinta conduce el mineral a la trituracin secundaria,
previa clasificacin. El producto obtenido es conducido a la
trituracin terciaria, previa clasificacin, a 6mm. De este modo se
obtiene un producto final -6 mm. , que es almacenado en una tolva
de finos desde la que se alimenta a los dos circuitos de
molienda.
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Molienda:
El mineral triturado es extrado de la tolva de finos mediante
alimentadores vibrantes que descargan el producto en cintas
transportadoras de baja velocidad y equipadas con bsculas
pesadoras.
El circuito de molienda, como antes decamos, consta de 2 lneas
provistas de molinos Humboldt Wedag de 8' x 8' con revestimiento de
goma. Los molinos trabajan en circuito cerrado, realizndose la
clasificacin mediante hidrociclones Aka Vortex de 250 mm. de
dimetro.
Molino 8' x 8' con revestimientos de goma. Motor de
accionamiento de
300 CV.
Flotacin:
El producto obtenido en el rebose de los ciclones, 80%-100
micras, es acondicionado con los reactivos necesarios e introducido
en el circuito de flotacin.
El circuito de flotacin est proyectado con una gran
flexibilidad, teniendo en cuenta que a veces pueden tratarse
minerales con contenidos apreciables de cobre, por lo que estos
deberan ser recuperados. En general, y al ser los contenidos de
cobre bajos, este no se recupera.
El producto proveniente del rea de molienda pasa, en primer
lugar, aun banco de flotacin de desbaste de plomo. El concentrado
obtenido es remolido en un molino de 4' x 8', tambin Humboldt
Wedag, trabajando en circuito cerrado con hidrociclones Aka Vortex
de 6", pasando a continuacin aun circuito de limpieza de plomo en
tres etapas. Las bombas empleadas en el circuito de flotacin, tanto
para la recirculacin de pulpa como para el bombeo de los estriles,
son de la casa DENVER del tipo 5" x 3" para el bombeo de este ltimo
servicio, y del tipo 2 1/2" x 2" para el resto.
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Espesado:
Los diferentes concentrados obtenidos en la flotacin son
enviados por gravedad mediante tuberas, a los correspondientes
espesadores que quedan situados fuera del edificio.
El mayor espesador corresponde al concentrado de zinc, de 12 m.
de dimetro y 3 m. de altura. El espesador de plomo es de 10 m.
dimetro x 3 m. y, finalmente, el de cobre es de 5 m. dimetro x3.
Los espesadores fueron suministrados por la firma ERAL Equipos y
Procesos. Todos ellos poseen la misma cabeza de accionamiento, an a
pesar de las diferencias de tamao, a fin de simplificar el
mantenimiento; punto este de enorme inters dada la situacin de la
planta.
Vista de los espesadores de 12 m para el concentrado de zinc, 10
m para el concentrado de plomo y 5 m para el cobre.
Las aguas clarificadas no son reutilizadas y se evacuan
directamente al ro, ya que como puede suponerse, en la zona no
existen problemas de abastecimiento del precioso lquido elemento,
que en muchas de nuestras plantas del Sur es de vital
importancia.
Es paradjico que en el mismo pas y en la parte Norte, a 5.000
Kms. aproximadamente de distancia, el abastecimiento de agua sea el
principal problema en casi todas las plantas, al estar situadas
sobre el desierto ms seco del mundo, el desierto de Atacama.
Filtrado:
El concentrado de zinc es filtrado en un filtro de vaco de 6
discos de 6' de dimetro. Este filtro presenta un diseo especial,
estando dividido en dos secciones; una con 4 discos y otra con 2.
Cuando no se recupera cobre la totalidad del filtro es ocupada para
filtrar concentrado de zinc, mientras que cuando se recupera ste, 4
discos trabajan filtrando zinc y los otros 2 filtrando cobre.
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Secado:
Dadas las condiciones de humedad de la zona, y muy especialmente
en las pocas de invierno, ha sido preciso instalar equipos de
secado a fin de reducir la humedad en el concentrado final antes de
su embarque en puerto.
El concentrado de zinc es secado en un horno rotativo,
suministrado igualmente por la firma ERAL, de 1,5 m. de dimetro y 8
m. de longitud. Este secador est realizado totalmente en acero
inoxidable y equipado del necesario equipo de recuperacin de polvo:
cicln y lavador de gases.
El concentrado final de mineral de zinc que produce la planta,
tiene un contenido del orden de 54,4% de zinc, con contenido de
plomo de 0,88% y de cobre 0,93%. Igualmente, existen valores de
plata en este concentrado del orden de 58 grs/ton. La recuperacin
obtenida es del orden del 92%.
El concentrado final de mineral de plomo obtenido, tiene una ley
de plomo de 76,1% con un contenido de 4,61% de zinc, 0,63% de cobre
y 743 grs. de plata, y casi 1 gr. de oro. La recuperacin del plomo
en este concentrado es del orden del 90%, as como la plata
recuperada en este concentrado de plomo representa el 65% del
total.
Las impurezas de arsnico son inferiores en ambos concentrados, a
0,001% y los contenidos de antimonio y bismuto son, igualmente,
bajos.
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Conclusin
Gracias a las correspondientes averiguaciones hechas en tanto en
la parte de la geologa y
operaciones de explotacin del distrito El Toqui se puede
concluir los siguientes puntos:
El distrito el toqui comprende varios yacimientos asociados, los
cuales se destaca Los
yacimientos estratiformes, que son los ms importantes, los
cuales son el de san Antonio,
cerro estatua y Concordia y los yacimientos vetiformes los de
Ziga y Antoln
Por otra parte tambin se puede concluir que el intrusivo
asociado a las formaciones
geologas del yacimiento es de tipo batolitico, que est compuesto
por granitos,
granodioritas, tonalitas dioritas cuarcferas y dioritas, adems
nacen pequeos
afloramientos de peridotitas asociadas a cuerpos gbricos.
Tambin se puede concluir que los mantos mineralizados convierten
a este yacimiento en
unos de los ms variados en cuando a caractersticas geolgicas de
cada capa que incide
en el yacimiento.
En cuanto a la parte operacional se refiere, se puede
dilucidares que la morfologa y
estructura del yacimiento hace pensar que el mtodo de explotacin
ms rentable es el
room and pillar.
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Bibliografa
Geovanni C. Sanchez Nannig. Origen, distribucin y asociacin del
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Alegra, H. 1993. Geologa del distrito minero El Toqui, Regin de
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