Nuevas tecnologías utilizadas por el robot Curiosity en Marte aplicadas a la minería colombiana - Sonia GÜiza González
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Nuevas tecnologías utilizadas por
el robot Curiosity en Marte
aplicadas a la minería colombiana.
Sonia GÜiza González
Geoquímica IMG (International Mining Group)
Contenido 5. APX- en Colombia
5.1. Etapa de perforación AP-FRX
1. Los recursos minerales son vitales 5.2. Coltan requiere de un AP-FRX
5.3. Para comercio de oro AP-FRX
2. En busca de yacimientos 5.4. Aplicaciones en la industria
minerales petrolera AP-FRX.
5.5. Aplicación – Oil & Gas AP-DRX
3. Misión Exploración de Marte
(Video)
4. Analizador Portátil de rayos X
(APX)
4.1. Aplicación de APX en la Minería
4.2. Desarrollo de la técnica
4.3. Aplicación de los rayos X en
química analítica.
4.4. Alcances y limitaciones
1. Los recursos minerales son vitales
Proceso minero + 10 años Flujo de caja
$ (2.007) M
-50 to -150 0 50
EXPLORACION
95 % de DESARROLLO DE MINA
aplicación de
los AP-FRX
EXTRACCION MINERAL
Desarrollo PROCESAMIENTO
de nuevas
aplicaciones
REMEDIACION
2. En busca de yacimientos minerales
Donde buscar? Donde invertir?
http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/Roberto/Andes/Metalogenesis_Andina.htm
1- Fondo oceánico
2- Gruesa corteza continental.
3- Cinturones Paleozoicos tecto-
magmáticos.
4- Magmatismo Andino.
5- Macizo Precámbrico.
6- Líneas de contornos Gravimétricos.
7 to 12- Orden de depósitos minerales,
expresados en contenido de Cu; 7: 50 M.t.,
8: 20 M.t., 9: 5-10 M.t., 10: 2.5-5 M.t., 11:
1-2.5 M.t., 12: < 1 M.t..
13- Depósitos minerales Paleozoicos.
14- Depósitos minerales Mesozoicos y
Cenozoicos.
15- Macizo Pampeano.
16- Macizo Patagónico.
17- Limites de la cuenca del geosinclinal
Andino.
18- Limites de la cuenca del geosinclinal
Slightly modified after Oyarzún and Frutos, 1980.
Paleozoico.
Metodología
¿Dónde está el yacimiento mineral?
GEOLOGIA: Reconocimiento de condiciones EL TERRENO
propicias en la Formación de Yacimientos.
regolito
PERFORACION
A
E
Depósitos
recientes
GEOQUIMICA:
B F
C Parámetros para
reconocer el valor del
posible yacimiento.
D
A) Son exposiciones superficiales, generalmente existe o ha existido explotación
Anomalía geoquímica
Aflora la mineralización. No aflora en superficie. Son yacimientos profundos.
Fácil hallazgo del yacimiento. Requiere estudios Requiere de costosas
Quizás ya haya sido geoquímicos y geofísicos para metodologías geofísicas
encontrado y explotado. determinar si es factible. como magnetometría y
Perspectivas actuales: Se requiere perforar para geoquímica de gases.
Diseminado, no es tan fácil de comprobar su existencia.
extraer.
Se requiere perforar alto riesgo, altos costos..
$$$$$$ PERFORACION $$$$$$
CLASIFICACIÓN DE LOS RECURSOS MINERALES UTILIZADA POR EL U.S. BUREAU OF MINES Y
EL U.S. GEOLOGICAL SURVEY (USA).
Recursos identificados Recursos NO descubiertos
Producción
Demostrados Rango de Probabilidad
Acumulada Inferidos
Factores económicos, ingenieriles
Medidos Indicados Hipotéticos Especulativos
Económico Reservas
Marginal-
mente Reservas
y ambientales.
Económico Base
Sub-
económico RECURSOS
Factores Geológicos
Incremento del grado de certeza geológicaDefiniendo los recursos
Presupuesto para 6 meses
Características de los países de América Latina
Chile (Cu), México (Ag), Brasil (Fe), Colombia, Ecuador, Guatemala, Panamá, Rep.
País
Perú (Cu, Ag, Au) Dominicana, etc.
Estado de Estado Avanzado de los programa
Programas de línea base – Exploración
exploración mineros – Desarrollo de mina
Gran (< 5), mayoría artesanal y pequeña
Tipo de Gran, mediana, pequeña minería.
minería. Colombia se destaca por exceso de
minería Organizada la artesanal.
minería ilegal.
Presencia de laboratorios Muy pocos certificados, en su mayoría tan solo
certificados mundialmente: ALS- preparación de muestras y envío de las pulpas a
Laboratorios
Chemix, Act Labs, ACME, etc. Gran otros países como Perú y Canadá para ser
numero de laboratorios locales. analizadas.
Multinacionales tienen grandes Empresas en forma de Joint Venture: buscan
Corporación negocios. Son muy importantes los negocios para las multinacionales. Algunas
Globales consultores y compañías de multinacionales ya establecidas con proyectos
servicios. maduros (perforaciones).Geografía de países mineros en Am. Lat
Antofagasta-Chile La Serena- Chile Peru-Arequipa
Mexico Peru
Norte de MexicoCondiciones tradicionales de exploración en Colombia
El mayor potencial de Colombia: ORO
3. Misión Exploración de Marte por el Robot Curiosity (Video) La expedición fue una arriesgada apuesta, que requirió una inversión de 2,500 millones de dólares. El vehículo-robot “Curiosity" fue lanzado el 26 de noviembre de 2011 en un cohete Atlas V 541 desde Cabo Cañaveral (Florida). En sus ocho meses y medio de vuelo recorrió casi 570 millones de kilómetros.
El Explorador “Curiosity”
Actividades de exploración
Análisis geoquímicos
4. Analizador Portátil de rayos X
Es un espectrómetro basado en la
aplicación rayos X, analiza de forma
rápida y precisa la composición
elemental y mineralógica, de cualquier
material en estado solido.
Reduce los altos costos de enviar
muestras al laboratorio y el tiempo de
espera a que lleguen los resultados.
Requiere de tan solo una pequeña
muestra, para FRX no se requiere
ningún tipo de preparación.
Portátil – Se logran resultados
directamente en el sitio de muestra.4.1. Aplicación de APX en la Minería
Exploración
Mineral
Mantenimiento
en planta &
Construcción Minería &
Control de
(Análisis de tenores
Metales, PMI &
aceites)
MINERIA
Evaluación Procesamiento
ambiental & Mineral &
Cierre de mina GeometalurgiaMineral Roca Mineralización
Na+
2+ 4+ 2-
Ca Si O
CO22- Fe2+ OH
Presión
Calor Presión Calor Presión Calor Actividad química
Deformación
Componentes en la Las rocas contienen
naturaleza de elementos Compuestos de minerales o metales que
químicos minerales pueden ser recuperados por
beneficio mineroEl fin último perseguido de analizar
es el suministro de información
MINERO
sobre los materiales geológicos,
para diagnosticar y tomar decisiones
de manera
fundamentada y eficaz.
explorador
Ambientalistas¿Como esta siendo utilizado?
• Tiempo real, análisis en campo.
• Preselección de muestras para el
Laboratorio.
• Suelos, chips de roca & muestreo
superficial
• Perforación de muestras de chips
– tipo Auger, RAB, Air-Core, RC…
• Núcleos de perforación diamantina
• Macro Escala = Lito-Geoquimica para rocas Tipo
Loging & “Rough” Estimación de tenores (promedio)
• Micro Escala = Estructura, Alteración, Mineralogía &
Flujo del fluido (Plumbing)Controles de tenores
Cuando los geólogos deben enviar
muestras al laboratorio?
Cuando el geólogo debe detener la
perforación?
Donde esta la mineralización?
Donde el geólogo debe iniciar otra
perforación?
Cual es la calidad de los resultados de
laboratorio?Identificar los minerales a explotar “La oportunidad no siempre llega envuelta en un regalo”
Control mineralógico en Minería
EXPLORACION EXPLOTACION
Identificaciónde Control de Calidad
asociaciones
mineralógicas. Lixiviación en Pilas
Exploración Directa Desechos
Mapeo de
Peligrosos
Alteración Corrosión4.2. Desarrollo de la técnica Los rayos X fueron descubiertos en 1.895, cuando Wilhelm Conrad Roentgen se encontraba observando que una pantalla recubierta con una sal de bario fluorescente cerca a un tubo catódico de rayos X . Roentgen concluye que una forma de radiación penetrante esta siendo emitida por el tubo catódico de rayos X y llamo a los rayos desconocidos, rayos X.
Desarrollo AP-FRX (Fluorescencia)
Desarrollo AP-DRX (Difracción) http://www.youtube.com/watch?v=0XaHp6QyP6c http://www.youtube.com/watch?v=2jy52AUjRHM
Desarrollo
NASA Concepto prueba NASA/inXitu.
NASA Tipo banco
>500kg Prototipo para campo 30kgDesarrollo En 2010 – La NASA nombra al Terra/BTX “La Invención Comercial del Año.” http://www.nasa.gov/centers/ames/news/releases/2011/11-18AR.html http://www.icdd.com/resources/axa/vol48/V48_27.pdf
4.3. Aplicación de los rayos X en química analítica Fluorescencia [FRX] Método Analítico para determinar la composición elemental de una substancia. Difracción [DRX] Los materiales cristalinos pueden generar la dispersión de rayos X, como una “huella dactilar” de una estructura atómica cristalina. A partir de la comparación desde una librería conocida se puede determinar la composición mineralógica de una muestra desconocida.
FLUORESCENCIA de Rayos X-FRX
¿Qué es la FRX?
La FRX es utilizada para analizar la
composición por los elementos químicos
que conforman una muestra.Análisis químico por Fluorescencia de rayos X
FRX
Kα rayo x
-
- - -
Lα rayo x 2.40% Fe
0.02% Mn
………
- - - - -
- K
L
M-orbitas
- - -
-Elementos químicos
Mg – U ppm; 0 – 100%Alcances
Útil para:
• Análisis directos en la muestra. No
destructiva – No requiere digestión por
ácidos
• Rápida – Requiere de tan solo una
pequeña muestra.
• Portátil – Se logran resultados
directamente en el sitio de muestra.
• Cuantifica la composición desde el Mg
al Pu.
NO es útil para:
• Una técnica para muestras de
composición inferior a la ppm.Homogeneidad de la muestra
SUELO
AUGER
MEJOR GRANO
PRECISION & GRUESO&
CALIDAD BROCA ROTAT. MENOR
ANALITICA RAB/AIR HOMOGENEIDAD
RC
DIAMANTINADIFRACCIÓN de Rayos X - DRX
Que es la DRX?
La DRX es utilizada para identificar y
cuantificar minerales y otras fases sólidas.
Calcita
CaCO3
AragonitoAnálisis químico por
Difracción de rayos X (DRX)
Después de cierto tiempo, se genera un
patrón de anillos
Rayos X incidentes
Muestra de cristal
https://www.youtube.com/watch?v=uqQlwYv8VQIComposición mineralógica
Identificación y cuantificación mineralógica
Comparación entre las distintas fases5. APX- en Colombia
Servicio Geológico de Colombia: Pionero en la aplicación de
Analizadores Portátiles de FRX desde el año 2000.
Exploración/prospección Exploración/Perforación Control del grado
“Proyectos etapa de de mineralización
perforación” Cerromatoso
Procesamiento Exploración
Ambiental
Para oro cerca a la minaResultados de FRX Cobre (Cu) y = 0.9872x + 0.0629
R² = 0.9883
18
16
14
12
Delta (%)
10
8
6
4
2
0
0 5 10 15 20
Absorción Atómica (%)5.1. Etapa de perforación AP-FRX
Compañías mineras:
• Anglo Gold Ashanti
• Barrick
• Greystar
• Atico Mining
Empresas de Servicios
• KTTM Geophisics5.2. Coltan requiere de un AP-FRX
Se requiere de experiencia para
diferenciarlos a simple vista.
Rutilo TiO2
Manganita MnO(OH)
Tantalita
Casiterita SnO2 Ilmenita
(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6
(Fe, Mg, Mn)TiO3El material explotado en Colombia&Venezuela, generalmente, son de origen aluvial, en los cuales se pueden encontrar algunos, todos u otros minerales asociados, antes vistos. Puede distinguir los diferentes minerales que no se logran diferenciar simple vista o pruebas físicas. Análisis rápidos, resultados inmediatos. Se obtienen resultados directamente en la muestra, sin necesidad de destruirla. Fácil manejo. Portátil. Hasta 300 lecturas por día. La técnica de FRX es tradicionalmente reconocida como de alta credibilidad para los elementos asociados: Ta, Nb, Sn, Ti, Fe, Mn, entre otros.
5.3. Para comercio de oro
Barras imperfectas de América Latina (Colombia y Perú)
Barras perfectas en Canadá y
Suiza5.4. Aplicaciones en la industria petrolera
Sistema XRD portátil
Terra (Patente NASA)
PMI- Identificación
Positiva de Materiales Quimio-estratigrafía Mud logging, quimio-
estratigrafía y extracción
de gas en shale.
Analizador XRF y
XRD BTX Profiler
Análisis de
hidrocarburos
Sistema XRF portátil cerrado de X-50005.5. Aplicación – Oil & Gas
Aplicación – Mud logging
Registro detallado de la
perforación
Núcleos o corazones de perforación
Chips de roca re-circulados a la
superficie.
Lodos de perforación.
Generalmente para compañías
de servicios Mud Logging.
Algunas compañías de Oil /
Gas.Shale gas
La perforación ahora La distancia entre el punto La información de DRX es
continua aproximadamente convexo en que la crucial en este punto. Hay
entre 500 a 1000 pies antes perforación sea horizontal, minerales que existen en
de iniciar su continuación aproximadamente a 1 milla. formaciones especificas y en
de manera horizontal. diferentes concentraciones
dependiendo de la geología.Comparación patrones de DRX (shales)
ProfundidadGracias por su atención “La utopía es el principio de todo progreso y el diseño de un futuro mejor”. Anatole France
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