MINSUR SA ist eine peruanische Bergwerksgesellschaft und gehört zur Breca-Gruppe, welche Eigentümer und Betreiber einiger der größten Zinnminen der Welt ist. Das Bergwerk befindet sich am gleichnamigen Ort in der östlichen Gebirgskette der Anden in Peru, die sich auf einer Höhe von 4.500 bis 5.200 m über dem Meeresspiegel erstreckt (Bild 1). Im Jahr 2015 hatte das Bergwerk einen Anteil von etwa 6 % an der weltweiten Zinnproduktion, als rd. 1 Mio. t Erz mit einem durchschnittlichen Zinngehalt von 2,13 % abgebaut und verarbeitet wurden, wobei 20.000 t Zinn als Konzentrat anfielen. Im gleichen Jahr leitete MINSUR zahlreiche Maßnahmen zur Zukunftssicherung ihres Betriebs ein. Zu den Herausforderungen zählten u. a. ein sinkender Erzgehalt, da die Lagerstätten mit höherem Erzgehalt erschöpft waren, sowie die Betriebskosten.
Zu den ergriffenen Maßnahmen gehörte das Projekt Erzsortierung, das 2015 in Zusammenarbeit mit TOMRA Sorting Mining, Wedel, in Angriff genommen wurde. Ziel war es, grobkörniges Material mit niedrigem Erzgehalt auszusortieren. Durch das Trennen unwirtschaftlichen Materials vor der kostenintensiveren nassen Aufbereitung sollte das Projekt diesen Engpass beseitigen und durch die Erhöhung der Beschickungsqualität die Produktivität steigern. Darüber hinaus erwartete man, dass durch dieses Projekt die Lebensdauer der Mine verlängert würde.
Fig. 2. TOMRA’s sensor-based ore sorting system at San Rafael tin mine. // Bild 2. Sensorgestütztes Erzsortiersystem von TOMRA in der San Rafael Zinnmine. Photo/Foto: TOMRA
Drei wichtige Aspekte sprachen dafür, dass die sensorgestützte Partikelsortierung zur Separierung von wertlosem Gestein im Bergwerk San Rafael Erfolg haben würde: 1. Eine hohe Absorption der durchdringenden Röntgenstrahlen durch das im Kassiterit enthaltene Zinn. 2. Ausreichend große Erzstrukturen im Kassiterit, die durch Röntgentransmissionstechnik (XRT) erkannt werden. 3. Der hohe Aufschlussgrad des unwirtschaftlichen Restgesteins in einer Partikelgröße, die mit sensorgestützter Sortierung aufbereitet werden kann.
Zur Beurteilung der Machbarkeit des Projekts führte TOMRA metallurgische Untersuchungen an geologischen Proben aus dem Bergwerk San Rafael durch, gefolgt von Sortierleistungstests. Die Tests ergaben, dass die Lagerstätten des Bergwerks besonders gut für den Einsatz von XRT geeignet waren, da 70 bis 80 % unwirtschaftliche Partikel in einem Größenbereich von 6 bis 70 mm abgetrennt werden können.
Das Projekt wurde genehmigt und angesichts seines beträchtlichen wirtschaftlichen Potentials umgehend realisiert. 14 Monate später war es abgeschlossen. TOMRA und sein Geschäftspartner in Peru, der das XRT-Sortiersystem lieferte und installierte, arbeiteten während der sechsmonatigen Anlaufphase eng mit MINSUR zusammen.
Fig. 3. TOMRA’s sensor-based ore sorting system at San Rafael tin mine. // Bild 3. Sensorgestütztes Erzsortiersystem von TOMRA in der San Rafael Zinnmine. Photo/Foto: TOMRA
Das Projekt Erzsortierung mit TOMRA’s XRT-System brachte vom ersten Tag an so beträchtliche finanzielle Vorteile mit sich, dass sich die Investition von MINSUR innerhalb von nur vier Monaten amortisiert hatte. Im Jahr 2017 hatte die Anlage mit ca. 6.000 t Zinn einen Anteil von 36 % an der Gesamtproduktion von MINSUR.
Der Einsatz der Sortieranlage trägt gleich in mehrfacher Hinsicht zur Reduzierung der Kapital- und Betriebskosten des Bergwerks San Rafael bei:
- Mehrwert: Mithilfe der sensorgestützten Erzsortieranlage von TOMRA kann aus unwirtschaftlichem Restmaterial wirtschaftlich nutzbares Erz werden, da Material unterhalb des Grenzwerts für die Hauptanlage mit geringem Kostenaufwand als Reserve aufbereitet werden kann.
- Kapazitätssteigerung der Hauptanlage von 2.950 t/d vor Einführung der Anlage auf heute 3.200 t/d, dank des Brechprozesses in der XRT-Sortieranlage.
- Beträchtliche Verbesserung der Gesamtausbeute in der Hauptanlage von 90,5 auf 92,5 %, da die sensorgestützte Erzsortierung Kassiterit-Partikel abtrennt, die einen zu geringen Erzgehalt aufweisen, um vom XRT-System erkannt zu werden. Entsprechend wird der Hauptanlage Material mit einem höheren Erzgehalt zugeführt.
- Längere Lebensdauer des Bergwerks: Aktuell entfallen 24 % des unter Tage gewonnen Materials, das der sensorgestützten Erzsortieranlage zugeführt wird, auf Erz mit einem niedrigen Zinngehalt. Dieses Material wäre in der Vergangenheit nicht aufbereitet worden, da es unterhalb des Grenzwerts lag. Durch diese Steigerung der Reserven verlängert sich die Lebensdauer des Bergwerks deutlich.
- Wegfall von Altlasten durch 100 %-ige Aufbereitung und ordnungsgemäße Entsorgung des Haldenmaterials.
- Geringerer Entsorgungsaufwand für Aufbereitungsrückstände, da das sensorgestützte Erzsortiersystem die Qualität des der Hauptanlage zugeführten Materials erhöht und weniger Restgestein anfällt.
Der Erfolg des Projekts hat das hohe Potential der Röntgentransmissionstechnik von TOMRA unter Beweis gestellt. MINSUR beabsichtigt daher, die Erzsortierung mit XRT bei allen künftigen Projekten als möglichen Aufbereitungsschritt einzuplanen.
Weitere Informationen:
TOMRA Sorting Mining
www.tomra.com/mining
