¿Transporte de minerales, desmonte y relaves por camión o faja transportadora?

Estudio comparativo del precio de la tonelada transportada según la duración de explotación.

Resumen

Este artículo trata de un estudio de comparación de rentabilidad, es decir del precio de la tonelada de mineral transportada durante la explotación, entre dos opciones significativamente diferentes de transporte: volquetes o faja transportadora.

Primero se presentará el contexto del proyecto tomando como ejemplo, las necesidades de la empresa minera en términos de capacidad de transporte por año (toneladas transportadas por año). Presentaremos también, de manera simplificada, la topografía y las dimensiones del terreno, así como las características técnicas tomadas para la faja transportadora y los volquetes.

Después se calculará el costo de inversión total por tonelada transportada por año, por cada opción, teniendo en consideración los diferentes elementos tomados en cuenta y sus detalles. Luego, haremos un comparativo entre el costo de transporte por volquete o por faja transportadora por año, hasta 20 años de explotación.

Finalmente, en la conclusión del estudio se determinará cuál es la opción de transporte más atractiva económicamente según las necesitas de la mina, el tipo de proyecto minero y su duración de explotación.

Introducción

Existe varias posibilidades para transportar el producto en granel (mineral metálico, residuos filtrados, desmonte, arena, caliza, granos alimentares, etc.).

En Perú, mayoritariamente se utiliza, en las minas, camiones, por simplicidad y costumbre de explotación, desde muchas décadas. Sin embargo, hoy existe la tecnología necesaria para transportar el producto en granel por fajas transportadoras sobre larga distancia y terrenos con topografía montañosa.

El presente artículo compara el precio por tonelada de gráneles transportada sobre larga distancia, así como la rentabilidad, según la duración de explotación, y otros parámetros que se toma en cuenta de acuerdo al proyecto como: la topografía del terreno, las carreteras disponibles para circular en camión, etc.

“Después de tres años de explotación de la mina, el precio de transporte se vuelve rentable con la faja debido a un OPEX bajo y se aumenta la rentabilidad cada año adicional de explotación”.

Contexto del proyecto

Los precios de tonelada transportada por camión o por faja transportadora son muy variables y dependen de varios parámetros. La topografía del sitio, entras otras, es uno de los parámetros más importante, porque fluctúa directamente sobre la potencia necesaria de los motores, el consumo energético, pero también influye mucho sobre las infraestructuras que se establecen, especialmente en las zonas montañosas.

En este inicio del año 2020, la tecnología de detección e identificación de los suelos ricos en minerales está muy avanzada y mejorará rápidamente. Hoy, se puede conocer la concentración de minerales, en zonas muy difícil de acceder, emitiendo ondas por drones. Todo desde su sofá.

Con el objetivo de desarrollar este estudio en los tiempos actuales, donde las minas se encuentran en zonas apartadas, hemos tomado por ejemplo este proyecto conceptual ubicado en la sierra, en zona montañosa, a unas 5 horas en auto de Lima. Se trata de un proyecto subterráneo de explotación de mineral polimetálico, que necesita la extracción de desmontes desde la mina subterránea hasta un depósito ubicado en superficie, para permitir la excavación de la mina y así extraer el mineral.

 

 

 

 

 

 

 

Ese terreno se descompone en dos partes distintas: una primera parte subterránea plana, donde la faja transportadora y volquetes tendrían la misma trayectoria (desnivel = 10m, longitud = 1.25km), y una segunda parte montañosa, con un desnivel de +180m entre la bocamina y el terreno de depósito, donde se separará las dos soluciones.

De hecho, los volquetes tendrían que tomar la única vía sinuosa que permite alcanzar el depósito (2.5km). La faja transportadora, construida sobre medida, se apoyará sobre una estructura metálica (ver fig. 2 por ejemplo) que sube la montaña directamente (1 km). Así, tendríamos una distancia total de 2.25km para la faja transportadora y 3.75km para los volquetes (ver fig. 1). Abajo las características necesarias por la empresa minera para transportar los desmontes:

Con esos datos se calculará el precio de transporte en primer lugar por faja transportadora y después por volquetes, con el objetivo de comparar esos dos métodos de transporte.

 

1. Costo de tonelada transportada por faja transportadora

El Costo de la tonelada transportada con Fajas Transportadoras (CFT) se descompone en dos partes distintas: el CAPEX (“Capital expenditures” = costo en capital) y el OPEX (“Operational expenditures” = costo en operación).

EL CAPEX corresponde al precio inicial de compra del entero equipo de la faja transportadora. Incluye la ingeniería completa del sistema, el suministro de los componentes electro-mecánicos y estructurales, los recambios capitales, el transporte global del equipo desde la fábrica hasta el sitio, el montaje de la estructura y de los componentes electromecánicos, la maniobra y supervisión para pruebas y puesta en marcha, los movimientos de tierra, la cementación y las obras civiles. El CAPEX de la faja transportadora diseñada para este proyecto tiene un estimado de US$ 6 100,000 de inversión total.

El OPEX representa los costos de operaciones necesarios para el funcionamiento del sistema. Se descompone en OPEX 1 y OPEX 2. El OPEX 1, engloba el costo del personal para operación, de los recambios y del personal para mantenimiento, y se estima un costo de 90,000 US$/año de explotación. El OPEX 2, representa el costo del consumo eléctrico por año de explotación. Abajo una tabla rezumando este cálculo:

Entonces OPEX = OPEX 1 + OPEX 2 = 170,784 US$/año de explotación. Finalmente, el costo de la tonelada de desmontes transportados por faja transportadora según los años de explotación se calcula de la manera siguiente:

 

(CFT en US$/tonelada, N = años de explotación, T = Tonelaje transportado en 1 año)

 

2.Costo de la tonelada transportada por volquetes

El transporte por volquetes se compone únicamente del OPEX, porque se alquila los servicios de una empresa de transporte por camión, con un costo fijo por tonelada transportada según la distancia que recorre y la topografía, y progresivo según el número de años de contrato firmado con la empresa.

Esos servicios incluyen alquiler de volquetes, conductores, seguro de camiones, petróleo, mantenimiento (neumáticos, lubricante, filtros, piezas de desgaste, herramientas de mantenimiento, etc.), y almacén de los camiones. Los mejores precios de transporte por volquetes en Perú son los siguientes:

 

 

 

3. Comparativo de costos de faja transportadora y volquetes

Con los precios determinados por los dos tipos de transporte, se puede comparar los precios de la tonelada transportada según el tiempo de explotación de la mina:

Este gráfico permite determinar a partir de cuánto tiempo el transporte por faja transportadora se vuelve rentable. Somos conscientes que la inversión inicial del sistema complejo de faja está muy alta, y así el costo de la tonelada muy alto en comparación con el precio de transporte por volquetes. Sin embargo, después de tres años de explotación de la mina, el precio de transporte se vuelve rentable con la faja debido a un OPEX bajo y se aumenta la rentabilidad cada año adicional de explotación.

 

Conclusiones

Este estudio permite determinar, para un proyecto específico, el tiempo “T” de explotación a partir del cual el transporte por faja trasportadora se vuelve más rentable que por volquetes. Este tiempo “T” sería de tres años de explotación según los elementos considerados.

El tiempo “T” cambia en función de una multitud de parámetros, tales como el volumen diario a transportar, la topografía del terreno, la confianza de explotación de la mina por muchos años, las infraestructuras ya disponibles en el sitio, etc. Pero, podemos concluir que mientras la explotación es más larga la opción de transporte de minerales por faja transportadora llega a ser más rentable. Sin embargo, cada proyecto minero es único, y por eso hay que hacer una estimación para cada caso, para conocer cuál de las soluciones permitiría ahorro máximo.

Clément Couvreur

Ingeniero Mecánico

TÉCNICO-COMERCIAL EN

LATINOAMÉRICA – LIMA, PERÚ RBL REI