Spence - Consejo Minero

REPORTE AVANCE DEL CONVENIO DE
COOPERACION ENTRE
MINISTERIO DE ENERGÍA
Y
CONSEJO MINERO
MINERA SPENCE / BHP BILLITON
OCTUBRE 2015
1 DESCRIPCIÓN DE MINERA SPENCE
BHP Billiton es una compañía global de recursos naturales. Su objetivo corporativo es
crear valor a largo plazo para sus accionistas a través del descubrimiento, adquisición,
desarrollo y comercialización de recursos naturales.
BHP Billiton llegó a Chile en 1984, a través de la adquisición de Utah, que era el principal
socio de Minera Escondida. En 2000, Billiton compró Rio Algom, que tenía entre sus
activos Spence y Cerro Colorado. El año 2001 se produjo la fusión de BHP y Billiton; y en
2004, dada la gran concentración de operaciones de cobre en Chile, la compañía decidió
instalar en Santiago las oficinas de su entonces División Metales Base.
La unidad de negocios BHP Billiton Pampa norte, 100% propiedad de BHP Billiton, está
integrada por dos operaciones a rajo abierto: Compañía Minera Spence y Minera Cerro
Colorado. Ambas faenas producen cátodos de alta calidad mediante el procesamiento de
óxidos y sulfuros de cobre a través de lixiviación, extracción por solventes y electroobtención.
Minera Spence (en adelante Spence) se ubica sobre 1750 msnm en la comuna de Sierra
Gorda en la Provincia de Antofagasta, Región de Antofagasta a aproximadamente 50 km
al suroeste de Calama y 150 km al noreste de Antofagasta. Esta faena inicio sus
operaciones en diciembre de 2006. El año 2014 la producción de cobre fino fue 176.064
tmf.
Spence, es un yacimiento de pórfidos de cobre con cuatro zonas mineralizadas: mineral
oxidado, mineral de sulfuro enriquecido, mineral mezclado y mineral de sulfuro hipógeno.
El proceso se inicia con la extracción del mineral, en un proceso de extracción a rajo
abierto convencional. La mina fue diseñada para extraer 50.000 t/d de uno u otro mineral,
óxido o sulfuro en diferentes fracciones al día.
Minerales de óxidos y sulfuros son alimentados en campañas separadas a la unidad de
chancado primario, lo que requiere estoquear el mineral por separado. Dependiendo de la
campaña, el mineral oxidado o sulfurado se envía alternadamente a una planta de
chancado en 3 etapas (primario, secundario y terciario). Posteriormente, el mineral de la
campaña en cuestión, es alimentado desde un silo mediante alimentadores y correas
transportadoras a tambores aglomeradores donde se acondiciona con ácido sulfúrico
concentrado.
El mineral aglomerado es transportado al sistema de apilamiento, a través de correas
móviles y acomodadas en dos sistemas de pilas dinámicas independientes, tipo pista de
carreras, para óxido como para sulfuro. El proceso de lixiviación en pilas fue diseñado
para tratar mineral por lixiviación con ácido sulfúrico (óxido) y lixiviación bacteriana
(sulfuro).
Aguas abajo de las pilas de lixiviación se encuentra el área húmeda, asociada al manejo
de soluciones acuosas generadas en el sector de piscinas; concentración de soluciones
acuosas realizada en el área de Extracción por Solventes y la obtención de cátodos
realizada en el área de Electro-obtención.
2
La Figura 1 muestra un esquema de las áreas de los procesos productivos de Minera
Spence.
Figura 1 – Esquema de los procesos productivos Minera Spence
A continuación se listan los procesos involucrados en las operaciones de Spence:







Mina
Chancado Primario
Chancado Secundario y Terciario
Aglomeración
Lixiviación
SX, Extracción por Solvente.
EW, Electrobtención.
3
2 GESTIÓN DE ENERGÍA
2.1 POLÍTICA Y CULTURA
Nuestro rol como empresa es más amplio que los temas estrictamente operacionales ya
que está cimentado en una visión de largo plazo. Las decisiones de negocio son guiadas
por nuestra Política de Desarrollo Sostenible (Figura 2) y Carta de Valores (Figura 3) en
donde la sustentabilidad juega un papel primordial. Entendemos como elementos
fundamentales de nuestro quehacer la salud y seguridad de las personas que trabajan o
se ven impactadas por nuestras operaciones; el manejo responsable del medio ambiente
y el establecimiento de relaciones de transparencia y valor mutuo con las comunidades y
sociedad en general.
Figura 2 – Política de Desarrollo Sostenible
4
Figura 3 – Carta de Valores
Minera Spence, como parte de las operaciones de Pampa Norte, han suscrito
compromisos públicos en materia de sustentabilidad y cuidado del medio ambiente. Este
compromiso forma parte de las directrices de la compañía, siendo liderado por el grupo
HSE (Health, Security & Environment), como presenta el extracto de la Figura 4 a
continuación.
5
Figura 4 – Extracto Memorandum
Puntualmente, existe una declaración de compromisos para mantener las emisiones de
gases de efecto invernadero bajo los niveles de emisiones reportadas el año fiscal 2006
(Julio 2005 – Junio 2006), como lo explicita el Informe de Sustentabilidad 2014 BHP
Billiton (Pampa Norte y Minera Escondida).
Esto implica limitar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) independiente del
crecimiento de la producción; potenciando oportunidades en reducción en consumo
energético y emisiones. Notar que la principal fuente de emisiones en las operaciones
mineras corresponde al consumo de energía (eléctrica y combustibles fósiles). Por lo que,
para poder cumplir con las metas de emisiones de GEI es necesario apuntar a un
consumo eficiente de la energía, y buscar oportunidades para reducción en el consumo
energético de los procesos y operaciones en Spence.
2.2 ACTIVIDADES DESARROLLADAS
ENERGÉTICA
EN EL
ÁMBITO
DE LA
EFICIENCIA
Para incorporar y reforzar la cultura de eficiencia energética en Spence se han realizado
una serie de actividades, las cuales se describen brevemente a continuación:




Estudio de “Curvas de Costo Marginal de Abatimiento de Energía y Gases de
Efecto Invernadero Minera Cerro Colorado, Minera Spence - Operaciones de BHP
Billiton Base Metals en Pampa Norte”, desarrollado por PWC, Abril 2011.
Estudio de “Curvas de Costo Marginal de Abatimiento Gases, Agua y Energía,
Pampa Norte – Cerro Colorado, desarrollado por SKM, Mayo 2012.
Designación de profesional encargado de la gestión energética en Spence,
independiente de la línea productiva y responsable de impulsar la implementación
del plan de gestión energética.
Este año 2015, entre los meses de Abril y Agosto, la empresa Jacobs realizó una
Auditoría de Eficiencia Energética a la operación Spence.
6

En Julio de 2015 se desarrolló un Workshop para discutir, con la Operación de
Spence, las oportunidades de mejoras energéticas identificadas en el proceso de
auditoría
Spence ha implementado proyectos de eficiencia energética, apuntando un compromiso
de la optimización en el uso de los recursos energéticos y la reducción de las emisiones
de GEI. La tabla 1 presenta un resumen de los proyectos en materia de eficiencia
energética ejecutados a la fecha:
Tabla 1 – Proyectos de Eficiencia Energética Ejecutados
Proyectos
Campamento
Instalación solar
para
calentamiento
de agua en
campamento
Instalación termosolar hibrido con
gas para el calentamiento de agua
caliente sanitaria (ACS) en 4
pabellones del campamento.
2012
Detección
infrarroja de
cortocircuitos en
EW
Se implementó tecnología infrarroja
para detección adicional de
cortocircuitos. Esta tecnología Tesra
está constituida por una
termocámara que monitorea la barra
que sobresale de las campanas que
cubren las celdas.
2013
Plan de
desborre y
mantenimiento
integral de
celdas en EW
Desborre, limpieza y cambio de
principales
componentes,
para
mantener las celdas de EW libre de
impurezas, evitar cortocircuitos y
ayudar a una mejor distribución de
energía, aumentando la eficiencia
del
proceso
y
disminuyendo
consecuentemente
el
consumo
energético.
2015
EW
EW
Descripción
Año de
implementación
Área
7
2.3 ENCARGADO DE GESTIÓN ENERGÉTICA
Pampa Norte ha definido una organización para la implementación de Gestión Energética
en sus operaciones, entre ellas Spence.
La Figura 5 presenta esta organización en la cual se identifican a los profesionales,
incluyendo niveles gerenciales, comprometidos con las tareas para implementar el plan y
para mantener gestión energética de modo sistemático en las operaciones.
El responsable último de la implementación de Eficiencia Energética en las Operaciones
es el Presidente de Pampa Norte, Kevin O´Kane.
El área HSE (Salud, seguridad y Medio Ambiente), otorga soporte y control de modo
transversal a las operaciones de Pampa Norte, tanto en Spence como en Cerro Colorado.
En Spence, la directriz para implementación de Eficiencia Energética cuenta con el
soporte del Gerente General de Spence, Jorge Cortés, quien ha designado como
responsable en esta materia a Rurik Ortloff, Ingeniero de Procesos.
Rurik Ortloff es el encargado de implementar, mantener, hacer seguimiento y reportar la
implementación sistemática de Eficiencia Energética en las áreas y procesos productivos
de Spence.
Figura 5 – Organigrama para implementar Gestión de Eficiencia Energética en las
Operaciones de Pampa Norte
8
2.4 AUDITORÍA ENERGÉTICA
Entre los meses de Abril y Agosto de 2015, la empresa Jacobs realizó una Auditoría de
Eficiencia Energética a la operación Spence. El alcance de esta auditoria comprendió:





Desarrollo de auditoría de Eficiencia Energética (Nivel 1), incluyendo: inspección
visual, entrevista a encargados de las áreas de procesos productivos,
identificación del estado de la gestión y estado de tecnología de la planta respecto
al consumo energético, e identificación de oportunidades de optimización
energética.
Identificación del escenario base de consumo energético, incluyendo análisis de
las fuentes y consumos energéticos de la planta y de los procesos productivos en
la operación.
Identificación de oportunidades de eficiencia energética para optimización del
consumo de recursos energéticos en la operación. Selección, de un set de
oportunidades y evaluación técnico-económica de estas alternativas
seleccionadas.
Desarrollo de un taller de trabajo, para discutir oportunidades de mejoras
energéticas en conjunto con personal de Spence.
Propuesta de indicadores de desempeño energético (KPIs)
Como parte de la auditoria se estableció que, las operaciones de Spence utilizan tres
fuentes de energía: electricidad, petróleo diesel N° 2 y gas licuado. En los siguientes
gráficos se visualizan los diferentes consumos en las distintas macro-áreas (LIX-SX-EW,
área Mina, Área Seca, y área de Servicios) en el periodo de tiempo comprendido entre
Febrero 2015 a Abril 2015.
Consumo de energía eléctrica mensual
(kWh)
LIX-SX-EW
MINA (Incluye Chancado Primario)
SECA: Chancado 2º y 3º
60.000.000
SERVICIOS (Mantención, campamento, oficinas)
50.000.000
40.000.000
30.000.000
20.000.000
10.000.000
0
Figura 6 - Consumo mensual de energía eléctrica por área y servicios productivos
(kWh) en Spence
9
Consumo Petróleo Diesel (kWh)
Área SERVICIOS
Área MINA
Área EW
50.000.000
45.000.000
40.000.000
35.000.000
30.000.000
25.000.000
20.000.000
15.000.000
10.000.000
5.000.000
-
Figura 7- Consumo mensual de combustible diésel según áreas (kWh)
25.000
Litros
20.000
15.000
10.000
5.000
-
feb
mar
abr
may
jun
jul
ago
sep
oct
nov
dic
ene
año 2014 18.45
13.10
22.30
9.851
19.98
18.23
15.36
13.75
11.25
11.05
20.25
9.969
año 2015 14.55
7.350
9.602
Figura 8 - Línea base consumo mensual de combustible gas licuado (litros)
La Figura 9 a continuación presente la distribución porcentual de consumo de energía de
las cuatro áreas principales de la planta, incluyendo todas las fuentes de consumo
energético (electricidad, petróleo diésel y gas).
10
MINA (incluye equipos
auxiliares)
SECA: Chancado 2º y 3º
42%
52%
SERVICIOS (Mantención,
campamento, oficinas)
LIX-SX-EW
4%
2%
Figura 9- Porcentaje de consumo energético promedio mensual de las grandes
áreas de procesos y servicios en Spence (Data Feb 2014 a Dic 2014)
Para poder gestionar mejoras energéticas al interior de cada área, se definieron
indicadores de eficiencia energética (KPIs). Estos indicadores de eficiencia energética
corresponden a indicadores de intensidad de uso de energía en los procesos involucrados
en la operación, y permiten cuantificar la cantidad de energía consumida por los productos
y servicios finales obtenidos. En términos prácticos, la intensidad de uso de energía (IUE)
puede ser medida como el cociente entre la cantidad de energía consumida y la unidad
física de producto final obtenido, como establece a siguiente expresión general.
La Tabla 2 presenta las definiciones de los indicadores de intensidad de uso de energía
(IUE) para las macro áreas definidas en la auditoría, y para la globalidad de la Planta.
Tabla 2 - Indicadores promedio de Uso de Energía (IUE) en Spence
Fuente Energía
Electricidad +
Combustibles Fósiles
(Petróleo y LPG)
Área
Descripción
Global Planta
Uso total de energía
(MJ) por toneladas
de cobre fino
producido (t Cu)
11
Definición IUE
Fuente Energía
Área
Electricidad + Petróleo
Diésel
LIX-SX-EW
Electricidad + Petróleo
Diésel
Mina
(incluye
Chancado
Primario)
Electricidad + Petróleo
Diésel
Seca
(incluye
Chancado
Secundario y
Terciario)
Descripción
Definición IUE
Uso total de energía
del área LIX-SXEW(MJ) por
toneladas de cobre
fino producido (t Cu)
Uso total de energía
del área Mina (MJ)
por toneladas de
mineral extraído,
incluyendo lastre
(textraído)
Uso total de energía
del área Seca (MJ)
por toneladas de
mineral tratado (t)
Cabe mencionar que el informe resultado de la de la auditoría de eficiencia energética
proporciona una propuesta de indicadores IUE con mayor desglose para cada área
productiva, considerando indicadores independientes según fuente de energía consumida.
Sin embargo, en un primer paso se recomienda el monitoreo mensual de los indicadores
indicados en la Tabla 2, para luego avanzar en monitoreo de indicadores con mayor
desglose, según requerimientos de las áreas en materia de gestión y eficiencia
energética.
Si bien la auditoría de eficiencia energética no cuantificó las emisiones de gases de efecto
invernadero (GEI) de las operaciones, es válido indicar que cualquier reducción en
consumo energético puede ser traducido a una reducción en emisiones GEI considerando
el factor de emisión asociado a la fuente de energía utilizada (electricidad, petróleo diésel
y/o gas).
Finalmente, la auditoría realizó un Workshop en Spence, oportunidad en que se
discutieron oportunidades de mejoras energéticas. Como resultado, se obtuvo una lista
de oportunidades evaluadas por Jacobs, las cuales se describe en la Tabla 3.
Tabla 3 - Listado de Oportunidades de Mejoras Energéticas en Spence
Área /sitio
General
Oportunidades
eficiencia energética
Gestión, monitoreo y
análisis
para
establecimiento
de
metas
para
ahorro
energético
Descripción
Establecimiento de herramienta de gestión
para medir el consumo de energía y otras
variables en línea que permita la obtención de
Indicadores de Uso de Energía (IUE), análisis
de la data histórica y el correcto
establecimiento de metas de ahorro para las
operaciones.
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Oportunidades
Descripción
eficiencia energética
Área mina
Incremento en el factor Al aumentar la cantidad de material en cada
de
carga
de
los viaje camión se espera que el número total de
camiones
viajes se reduzca, ahorrando consumo de
combustible petróleo diésel.
Área seca
Polines de bajo roce y Se estima un ahorro energético por cambio a
cintas de baja rodadura
polines de bajo roce, por cambio de cinta de
baja rodadura en correas horizontales, y por
cambio de cinta en correas de alta con
pendiente.
Área mina
Software Mine Care Realizar gestión sobre la flota de camiones,
para monitoreo de flota
optimizando la utilización de aquellas máquinas
que presenten mejores condiciones, y
derivando a mantención previo a la falla de
algún vehículo.
Área mina
Incrementar el uso de Incrementar el actual uso de aceite de
aceite de descarte en descarte, que se utiliza en conjunto con
tronaduras
petróleo diésel como parte de la mezcla para
explosivos en las tronaduras.
Área SX-EW Sistema
de
ajuste Se puede lograr una mejor relación oxígeno /
automático de puntos combustible instalando un control automático
óptimos de aire para (PID) de lazo cerrado en función del oxígeno a
combustión en calderas la salida de las calderas.
General
Mejoramiento
de Reemplazo de las actuales luminarias del área
luminarias
campamento por luminarias de tecnología LED.
Área SX-EW Mejora
del
control Se controlará la temperatura del electrolito rico
sistema
de
control que ingresa al circuito EW y a través de los
calentamiento electrolito lazos y sistemas de válvulas, se regulará el
EW
flujo de agua caliente a los intercambiadores de
calor 55-HX-007, 55-HX-008 y 55-HX-009, de
modo de controlar la transferencia de calor.
Con esta iniciativa se espera reducir los
eventos de calentamiento del Electrolito por
sobre su setpoint, y con ello esto se lograría
reducir/ minimizar las pérdidas en el sistema.
Campamento Uso de energía solar Actualmente el calentamiento de agua caliente
para suplir de agua sanitaria (ACS) se realiza mediante gas para
caliente al campamento 268 personas. La oportunidad consiste en
reparar el calefón y limpiar los paneles
habitualmente con una escoba o una
hidrolavadora.
Área SX-EW Uso de energía solar Actualmente el calentamiento del electrolito se
para calentamiento de realiza a través de calderas de combustión
agua en área EW
diésel. La propuesta es utilizar un sistema
termosolar parabólico.
Área /sitio
13
2.5 PLAN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA
A continuación se presenta un plan de trabajo de eficiencia energética a corto, mediano y
largo plazo. Se ha definido que las oportunidades que se puedan implementar durante el
año 2016, se consideran a corto plazo. Las mejoras que se puedan implementar durante
2017, se consideran a mediano plazo. Posterior a esa fecha, las mejoras se definen como
a largo plazo.
2.5.1 Corto plazo
Tabla 4 - Plan de trabajo Corto Plazo de Spence
Operación/
faena
Spence
Spence
Spence
Spence
Proyecto o iniciativas
Actividades a desarrollar
Definición de una Política Definir y difundir compromisos de eficiencia
de Eficiencia Energética
energética, integrados en la política de la
ISO 14.001
Definición de un equipo de Definir a un Encargado de Eficiencia
eficiencia energética (un Energética de Spence (nivel ejecutivo),
gestor, champions por champions por área y un Comité de EE con
área y comité)
reuniones periódicas.
Desarrollar un plan de Difundir a todos los trabajadores módulo de
sensibilización al personal EE desarrollado con RRHH en plataforma elearning.
Incremento de factor de Implementación de la iniciativa
carga de los camiones
(para
alcanzar
meta
definida por operaciones)
2.5.2 Mediano plazo
Tabla 5 - Plan de trabajo a Mediano Plazo de Spence
Operación/
faena
Spence
Spence
Spence
Spence
Spence
Proyecto o iniciativas
Software Mine Care
Mejora en Sistema de
control
calentamiento
electrolito
Implementación de un
Sistema
de
Gestión,
Monitoreo y Análisis de
Data
Polines de Bajo Roce y
Cintas Baja Rodadura
Actividades a desarrollar
Implementación de la iniciativa.
Implementación de la iniciativa.
Analizar factibilidad técnica y económica de
esta iniciativa.
Analizar condición actual de los equipos
existentes y cuantificar la modificación
requerida respecto a su vida útil.
Renovación de luminarias Implementación de la iniciativa.
al tipo LED según las
necesidades de reposición
de las mismas.
14
2.5.3 Largo plazo
Tabla 6 - Plan de trabajo Largo Plazo de Spence
Operació
n/ faena
Spence
Proyecto o iniciativas
Actividades a desarrollar
Sistema
de
ajuste Implementación de la iniciativa.
automático
de
puntos
óptimos de aire para
combustión (Trim Control)
en calderas
15
3 PROYECTOS DE INVERSIÓN
BHP cuenta con un procedimiento a nivel corporativo, denominado GLD.031, que
especifica los estudios mínimos qué deben ser llevados a cabo en las distintas fases de
estudio de los proyectos de inversión, incluyendo la identificación de oportunidades de
mejoras energéticas, reducción de gases de efecto invernadero (GEI) como parte de la
administración del impacto de los proyectos en el cambio climático.
Complementariamente, BHP cuenta con un procedimiento específico para gestión de
responsabilidad ambiental y uso de recursos naturales, denominado GLD.009
Environment. La Figura 10 presenta una imagen de los procedimientos mencionados.
Figura 10 – Procedimientos GLD.031 y GLD .009
Estos procedimientos, en conjunto, establecen como requisito la incorporación de análisis
de eficiencia energética en el desarrollo de los estudios que pueden eventualmente
materializarse como proyectos de inversión.
Estos requerimientos aplican tanto a estudios desarrollados por las operaciones, en este
caso estudios desarrollados en Spence, como a estudios de proyectos de mayor
envergadura encargados a empresa consultoras de ingeniería.
16
El siguiente diagrama en la Figura 11 especifica los requisitos que establece el
procedimiento GLD.031 para cada fase de desarrollo de los proyectos:
Etapa de
Identificación
•Identificar y
evaluar
oportunidades
para eficiencia
energética y
reducción de
GEI
Etapa de
Selección
•Actualizar
oportunidades
de eficiencia
energética y
reducción de
GEI para las
alternativas del
proyecto en
estudio
seleccionadas
Etapa de
Definición
•Finalizar y
seleccionar
oportunidades
de eficiencia
energética y
reducción de
GEI para la
alternativa
definida y
desarrollada
como proyecto
de inversión
Figura 11 – Flujo Requerimientos de Análisis de Eficiencia Energética para cada
fase del desarrollo de proyectos según GLD.031
Estos requerimientos aplican tanto a estudios desarrollados por las operaciones, en este
caso estudios desarrollados en Spence, como a estudios de proyectos de mayor
envergadura encargados a empresa consultoras de ingeniería.
Adicionalmente, el procedimiento GLD.009 establece los siguientes requerimientos
específicos para la Operación Spence:


Evaluación e implementación de oportunidades de reducción de GEI en el diseño
de proyectos y selección de equipos. Este requerimiento se logra en gran medida
con la evaluación e implementación de oportunidades de reducción de consumo
de energía eléctrica y combustibles fósiles (petróleo diésel y gas)
Dar cumplimiento a compromisos públicos de reducción de GEI adquiridos a nivel
corporativo en el año 2012.
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