Pebbles en minería: del reprocesamiento total a un enfoque selectivo

La recirculación de pebbles es una práctica habitual en los circuitos de molienda, pero puede limitar la eficiencia operativa y aumentar los costes. SRK Consulting y Tomra Mining analizan cómo la variabilidad del contenido metálico en estos flujos permite aplicar un enfoque selectivo que mejora el rendimiento del proceso. En casos documentados, esta estrategia ha permitido aumentar la capacidad de tratamiento hasta en un 6 % y generar beneficios económicos significativos.

En las operaciones mineras, la recirculación de pebbles es una práctica habitual. Sin embargo, este enfoque implica costes elevados, un alto consumo energético y puede limitar el rendimiento global de la planta. En algunas operaciones, los pebbles pueden representar hasta el 30 % de la alimentación al molino, lo que aumenta la complejidad del proceso y reduce su eficiencia.

Fernando Romero-Lage, Area Sales Manager TOMRA Mining.

SRK Consulting y Tomra Mining explican en este artículo que los flujos de pebbles no son uniformes y que un enfoque más selectivo en su tratamiento puede mejorar el rendimiento. En casos documentados, esta estrategia ha permitido aumentar la capacidad de tratamiento hasta en un 6%, con beneficios económicos claros.

En muchas operaciones mineras a gran escala, especialmente en aquellas que procesan mineral duro, los circuitos de molienda arrastran una ineficiencia significativa que a menudo pasa desapercibida. En muchos casos, esta situación se acepta como parte del proceso, a pesar de su impacto en costes.

Entre el 5% y el 30% del material que entra en el molino puede regresar al circuito en forma de fragmentos grandes y duros conocidos como “pebbles”. Se trata de partículas que no se rompen con facilidad y que se recirculan dentro del proceso, ya sea directamente o tras su trituración.

Estos pebbles no atraviesan el sistema sin más, sino que ocupan espacio en el molino, consumen energía adicional al reprocesarse y pueden limitar la capacidad del circuito y su estabilidad operativa. En circuitos con una alta presencia de pebbles, el impacto es significativo: por cada tonelada que regresa al molino, entre 0,4 y 0,7 toneladas de alimentación fresca pueden quedar desplazadas.

Incluso después de la trituración, los pebbles no desaparecen. Siguen afectando al rendimiento del molino. En muchos casos, esto se ha asumido como parte del proceso.

Más allá del impacto técnico, esta ineficiencia tiene un coste real. Un mayor consumo de energía, una menor capacidad de tratamiento y un mayor desgaste de los equipos de trituración y molienda se traducen en una pérdida de ingresos y en mayores costes operativos.

Los trituradores de pebbles, necesarios para gestionar este flujo, están sometidos a elevados esfuerzos mecánicos, requieren un mantenimiento frecuente y presentan retos operativos, especialmente cuando entra material de molienda en el sistema.

Este fenómeno está bien documentado en grandes operaciones de cobre, aunque el mismo desafío también se observa en operaciones de oro y en otros procesos que tratan mineral duro.

A pesar de ello, los pebbles suelen tratarse como un flujo uniforme, bajo la suposición de que contienen suficiente valor como para justificar su reprocesamiento. Sin embargo, un análisis más detallado muestra una realidad diferente.

De media, los pebbles pueden parecer similares en valor a la alimentación. En la práctica, cada partícula es distinta: algunas contienen poco o ningún valor, mientras que otras presentan un contenido metálico significativamente mayor.

Esta diferencia entre la suposición y la realidad está cambiando el enfoque en los circuitos de molienda. Cada vez más operadores cuestionan la necesidad de reprocesar todos los pebbles.

Aunque los pebbles se consideran una parte habitual de la molienda, su comportamiento dentro del circuito no siempre se comprende del todo.

Como explica Adrian Dance, de la oficina de SRK Consulting en Vancouver (Canadá), los pebbles son el resultado de cómo responden los distintos tipos de minerales al proceso de molienda. Algunas partículas se rompen con facilidad, mientras que otras, normalmente más duras y resistentes que la alimentación original, permanecen en un “tamaño crítico” que dificulta su fragmentación. Cuando se acumulan, reducen la eficiencia del proceso.

Incluso después de la trituración, los pebbles siguen circulando por el molino. Ocupan volumen y reducen la capacidad del sistema para procesar mineral fresco. Cuanto mayor es la presencia de pebbles, mayor es el impacto sobre el rendimiento del circuito y su comportamiento operativo.

Al mismo tiempo, esta recirculación incrementa los costes operativos, ya que aumenta el consumo de energía y de agua, así como el desgaste de los equipos de trituración y molienda.

Los pebbles suelen evaluarse como un único flujo, con una ley aproximada del 60% respecto a la alimentación, lo que refuerza la idea de que deben reprocesarse en su totalidad.

Sin embargo, estudios detallados muestran que no existe una relación clara entre el tamaño de partícula y el contenido metálico. Esto implica que el simple cribado ofrece pocas oportunidades para mejorar la ley o eliminar material estéril.

A nivel de partícula, la realidad es muy diferente. Los flujos de pebbles pueden presentar una amplia variabilidad en su contenido metálico, con partículas individuales que alcanzan leyes significativamente superiores a la media de la alimentación.

En términos prácticos, dos pebbles de tamaño similar pueden tener valores completamente distintos: uno por debajo de la ley de corte y otro con un contenido metálico considerablemente mayor.

Los ensayos analizados por SRK confirman esta variabilidad: “Una parte significativa del metal puede concentrarse en una fracción menor de la masa. Hasta un 80 % del metal puede encontrarse en aproximadamente la mitad de las partículas, mientras que el resto queda en gran medida por debajo de la ley de corte. No se trata solo de un concepto teórico: el tratamiento selectivo de los flujos de pebbles ha demostrado aumentar tanto la ley de alimentación como la capacidad de tratamiento, lo que refuerza el potencial económico de este enfoque”, explica Adrian Dance.

Cada tonelada presente en el flujo de pebbles ha consumido ya energía y consumirá más si se reintroduce en el circuito. Si los pebbles no son uniformes, la lógica de reprocesarlos todos resulta cada vez más cuestionable.

Tradicionalmente, los circuitos de molienda se han diseñado para procesar todo el material que entra en el molino, considerando los pebbles como una parte inevitable del proceso. Sin embargo, cada vez hay más evidencias de que rechazar selectivamente una parte de este flujo puede aportar beneficios medibles, como un aumento de la capacidad de tratamiento y una mejora de la ley de alimentación.

Figura 3 - Leyes por grupos de pebbles en molino SAG mediante XRT ©SRK Consulting (izquierda: cobre, derecha: azufre).

Si los flujos de pebbles contienen una combinación de material valioso y material estéril, el siguiente paso lógico es separarlos antes de que vuelvan a entrar en el circuito de molienda.

En este contexto, la clasificación basada en sensores ofrece una solución práctica. Como explica Fernando Romero-Lage, Area Sales Manager de Tomra Mining, “la tecnología de transmisión de rayos X (XRT) analiza cada partícula de forma individual en función de su densidad atómica interna. A medida que los pebbles avanzan por la cinta, el sistema escanea cada partícula en milisegundos y separa el material valioso del material de baja ley o estéril.”

En la práctica, esto permite recuperar una parte significativa del metal contenido a partir de una fracción menor de la masa. Los ensayos muestran que hasta un 80 % del metal puede concentrarse en aproximadamente la mitad del material.

“Este enfoque partícula a partícula aborda directamente la variabilidad observada en los flujos de pebbles. En lugar de tratar el material como un flujo homogéneo, permite conservar selectivamente el valor y rechazar el material que solo añade coste sin contribuir a la recuperación”, añade Romero-Lage.

Los flujos de pebbles son especialmente adecuados para este tipo de aplicación. Por lo general, ya han sido cribados, lavados y transportados, lo que proporciona una alimentación estable y controlada que permite a los sistemas basados en sensores operar de forma eficiente y consistente.

En términos prácticos, esto significa que los pebbles de bajo valor pueden eliminarse antes de que añadan carga innecesaria al circuito, mientras que el material de mayor valor continúa el proceso. El circuito de molienda deja de procesarlo todo y pasa a centrarse únicamente en el material que aporta valor.

El impacto de este enfoque va mucho más allá de la recuperación de metal. En operaciones bien documentadas, incluso el rechazo simple de pebbles de baja ley ha generado resultados económicos medibles. En una operación de cobre en Canadá, la eliminación de pebbles de menor valor permitió aumentar la capacidad de tratamiento hasta en un 6 %, lo que se tradujo en unos ingresos adicionales estimados de 21 millones de dólares al año. En otra operación de cobre en Perú, la mejora tanto de la ley de alimentación como de la capacidad de tratamiento dio lugar a beneficios de varios millones de dólares, lo que confirma el potencial económico de un enfoque más selectivo.

Al reducir el volumen de material de bajo valor que recircula en el sistema, las operaciones pueden aumentar la capacidad de tratamiento, mejorar la eficiencia energética y estabilizar el rendimiento del molino. Con menos partículas duras y resistentes en recirculación, el proceso de molienda se vuelve más eficiente y predecible.

Al mismo tiempo, se reduce la carga sobre los equipos posteriores. Un menor volumen de recirculación implica una menor exigencia para los circuitos de trituración de pebbles, menos desgaste y menos necesidades de mantenimiento, especialmente en operaciones donde la fiabilidad de los equipos es un factor crítico.

Más importante aún, este enfoque cambia la forma en que se entienden los circuitos de molienda. Los pebbles dejan de considerarse un subproducto inevitable y pasan a ser un flujo que puede gestionarse y optimizarse activamente.

En este contexto, la clasificación basada en sensores permite pasar de procesar todo el material a centrarse únicamente en el material que aporta valor, transformando una ineficiencia asumida durante años en mejoras medibles en capacidad, eficiencia energética y rendimiento global de la planta.