Estimación del porcentaje de sulfuro de mena de cobre en testigos de perforación mediante espectrometría de plasma inducido por láser.

Abstract

Chile se ha convertido hoy en día en uno de los principales productores mundiales de cobre. La creciente demanda de este metal ha impulsado la búsqueda y explotación de depósitos a mayores profundidades con menas de sulfuros, planteando el desafío de caracterizar estos depósitos mediante el logueo de testigos sondaje. El proceso convencional de caracterización mineral de estos testigos se basa en la descripción visual, por parte de un experto, junto con la validación de esta descripción por técnicas de mineralogía automatizada. Sin embargo, este proceso es altamente consumidor de tiempo y dinero. Es por esto, en esta memoria se evaluó la viabilidad de usar la Espectrometría de Plasma Inducido por Láser (LIBS) como una técnica complementaria para caracterizar la mineralogía de manera indirecta, y potencialmente agilizar dicho proceso. El objetivo de este estudio fue la estimación del porcentaje de calcopirita en muestras de sondaje mediante el uso de LIBS, validando los porcentajes obtenidos con métodos convencional automatizados, como el QEMSCAN. Se utilizaron tres muestras de estudio (VMC-015, VMC-017 y VMC-023), las cuales fueron analizadas por LIBS, y caracterizadas mineralógicamente por métodos convencionales. El tratamiento de los datos LIBS por técnicas quimiométricas, junto con la generación de imágenes de isoconcentración, condujo a la creación de un modelo matemático a partir de redes neuronales (ANN), el cual generó imágenes mineralógicas para cada muestra. Estas imágenes entregaron una distribución espacial pixelada de cada uno de los minerales presente en la muestra, permitiendo comparar los %v/v obtenidos con LIBS con los %p/p obtenidos por QEMSCAN. Para la calcopirita se obtuvieron porcentajes modales relativamente cercanos (LIBS vs QEMSCAN), con un error relativo aceptable para el objetivo de este estudio. Si bien estos resultados son prometedores, existen problemáticas que afectaron la adquisición y procesamiento de los datos, para las cuales se proponen variadas soluciones, tanto para mejorar el modelo, como para estudios mineralógicos más específicos, usando esta técnica. Finalmente, el modelo LIBS desarrollado en este estudio permitió estimar el porcentaje de calcopirita en muestras de testigos, sugiriendo que el modelo LIBS-ANN puede ser una valiosa herramienta complementaria para optimizar el logueo de sondaje.