DYNA

A NEW PRODUCTIVITY INDEX TO MEASURE ECONOMIC SUSTAINABILITY OF THE MINING INDUSTRY

This document aims to introduce a total productivity index to measure the economic sustainability of the mining industry. This index will take into account any technical developments, means of use of productive factors (i.e. inefficiencies and scale effects) and the effects on the growth of the geological properties in the resources to be exploited (particularly the effects of resource reduction or reserves depletion). This new index will then be applied to the example of the Spanish mining industry, with some interesting findings regarding the configuration of sustainable mining policies.

En este trabajo se propone un índice de productividad total para medir la sostenibilidad económica en las industrias mineras. En este índice se tiene en cuenta los avances técnicos, el modo de utilización de los factores productivos (ineficiencias y efectos de escala) y los efectos sobre el crecimiento de los cambios en las características geológicas de los recursos a extraer (en particular, los efectos de la reducción de recursos o agotamiento de reservas). Este nuevo índice lo aplicamos al caso de le la minería española, deduciendo de los resultados interesantes conclusiones en cuanto a la configuración de una política minera sostenible.

THE SCARCITY-ABUNDANCE RELATIONSHIP OF MINERAL RESOURCES INTRODUCING SOME SUSTAINTABLE ASPECTS

The Planet has a large number of concentrations of minerals. However, the low price assigned to these resources and the principles of sustainable mining in the short term may cause limitations in the exploration and extraction of these resources in the immediate future and they affect the supply of minerals. The true accounts of non-renewable natural resources must be completed entering with the non market values associated to its exploitation. The environmental management tools (Exergetic Analisis and Life Cycle Assessment) are instruments to achieve this goal as outlined below.

El Planeta posee un gran número de concentraciones de minerales. Sin embargo, el bajo precio asignado a estos recursos y los principios de la minería sostenible, a corto plazo, pueden producir limitaciones en la exploración y en la extracción de estos recursos, que en un futuro inmediato, sin duda, afectarán al suministro de los minerales. La verdadera contabilidad de los recursos naturales no renovables ha de hacerse introduciendo los valores sin mercado provocados por su explotación que hasta ahora no habían sido contabilizados. Las herramientas de gestión ambiental (fundamentalmente el Análisis Exergético y el Análisis de Ciclo de Vida, aplicados a la producción mineral) son instrumentos para alcanzar este fin, tal como se expresa a continuación.

CORPORATE SOCIAL RESPONSIBILITY IN THE MINING INDUSTRY: CRITERIA AND INDICATORS

Corporate Social Responsibility (CSR) includes economic, social and environmental aspects, and it has particular significance in mining. This paper explores the subject of CSR in the mining industry and the main synergies between CSR and environmental, safety and quality management systems, whose adoption has increased during recent decades. It proposes the establishment of a set of criteria for sustainability, ethics and human capital (to be called CSR criteria). Whilst various international bodies have proposed CSR guides and indicators (commonly used as references for Stock Market investments), there is evidence that the size of the company can act as a moderator factor to the adoption of those systems. The paper offers an easy-to-use CSR performance chart (composed of 31 indicators and a global index), intended as an internal measure for companies of CSR continuous improvement.

La Responsabilidad Social Corporativa (RSC) incluye aspectos económicos, sociales y medioambientales, y tiene especial importancia en la minería. En este artículo se explora la disciplina de RSC en la industria minera y las sinergias principales con los sistemas de gestión medioambiental, de seguridad y de calidad, la adopción de los cuales ha aumentado durante las últimas décadas. Se propone el establecimiento de un conjunto de criterios de sostenibilidad, ética y capital humano (denominados criterios de RSC). Distintos organismos internacionales han propuesto guías e indicadores de RSC (normalmente utilizados como referencias para cotizaciones bursátiles), pero hay evidencias que el tamaño de la empresa puede actuar como factor moderador en la adopción de estos sistemas. En el artículo se presenta un cuadro de control de RSC fácil de utilizar (formado por 31 indicadores y un índice global), pensado como una medida interna de la mejora continua de la RSC de las empresas.

INTEGRATING SUSTAINABILITY DOWN TO THE OPERATIONAL LEVELS OF A MINING COMPANY

Today, most mining companies declare their commitment to the values of sustainability in their Vision, declarations and policies, but not many achieve an efficient integration of those values down into the operational levels of the organization. Corporate commitment is an essential condition for integrating sustainability, but is not sufficient. Another key condition is a business culture where sustainability is a high professional and business value and sustainability objectives are implemented through commitment rather than compliance. Furthermore, the integration process requires of an organizational structure specific roles and integration mechanisms and adequate management systems. In this paper, I would like to focus on the very complex management task for the integration of sustainability down to the operational levels of mining companies, the organizational structures and the management roles and systems required for integration.

Hoy, la mayor parte de las empresas mineras declaran su compromiso con los valores de la sostenibilidad en sus declaraciones de Visión de negocio y políticas de empresa. Sin embargo, no muchas logran una integración eficiente de esos valores en los niveles operacionales de la organización. El compromiso corporativo es condición esencial, pero no suficiente, para la integración de la sostenibilidad. Otra condición esencial es una cultura empresarial en la que la sostenibilidad sea un valor profesional y empresarial, de modo que el objetivo de sostenibilidad sea implementado por compromiso personal más que por cumplir una norma. Además, el proceso requiere de una estructura organizativa dotada de mecanismos, roles integradores y sistemas de gestión adecuados. En esta conferencia, pretendo centrarme en la exposición de la compleja tarea de gestión de la integración de sostenibilidad en los niveles operacionales de la empresa minera, la estructura organizativa y los roles y sistemas necesarios para dicha integración.

COMPOSITIONAL KRIGING APPLIED TO THE RESERVE ESTIMATION OF A GRANITE DEPOSIT

Making an accurate estimate of quality distribution in a granite deposit is essential, both from a financial point of view, to determine the profitability of the site, and from an environmental perspective, to focus operations on the most profitable areas thereby reducing the extent of land affected by such work. Granite is extracted in blocks whose profitability and value depend on the final size of the slabs, which is an important factor in defining quality. This article uses a variant of disjunctive kriging in order to determine the quality of granite in one of the largest reserves in the world-the Porriño deposit located in northwest Spain. This method, unlike classical disjunctive kriging, considers random variables that are not necessarily binary. The advantage of using this technique compared to the classical statistical cokriging technique is that all the qualities are considered as variables with the same importance and that the sum of quality percentages in a block is one hundred percent. The validity of the method was tested in a cross-validation process. The results compared favourably with those obtained using ordinary cokriging and fuzzy kriging.

Realizar una estimación precisa de la distribución del granito por calidades en un yacimiento es fundamental, tanto desde el punto de vista económico, para determinar la rentabilidad del yacimiento, como ambiental, para dirigir las labores de extracción exclusivamente a las zonas más rentables, reduciendo así la extensión de los terrenos afectados por dichas labores. El granito es extraído en bloques cuya utilidad y precio dependen del tamaño final de roca que se puede extraer de los mismos, que es el factor que define la calidad. En este artículo se utiliza una variante del krigeado disyuntivo para determinar las reservas de granito por calidades en el yacimiento de Porriño, uno de los más importantes del mundo, situado en el Noroeste de España. El método utilizado, a diferencia del krigeado disyuntivo clásico, considera variables aleatorias que no son necesariamente binarias. La ventaja de utilizar esta técnica estadística frente a las técnicas clásicas de cokriging es que todas las calidades son consideradas variables de la misma importancia y que se asegura que la suma del porcentaje de las calidades en un bloque es del cien por cien. La validez del método se ha chequeado mediante un proceso de validación cruzada. La comparación con los resultados obtenidos utilizando cokrigeado ordinario y krigeado difuso ha sido favorable para el krigeado composicional.

STABILITY ANALYSES OF FOOTWALL SLOPES IN OPEN PIT MINING

In this paper we analyse different failure mechanisms typically associated to footwall slopes, in order to evaluate its stability using the numeric code UDEC. These results will then be analysed and contrasted against the Limit Equilibrium Method (LEM) to determine the use of UDEC as a valid tool in footwall slope analysis. Two real cases, where the footwall slope failure took place through complex mechanisms, are finally analysed using UDEC.

En éste artículo se analizan diferentes mecanismos de rotura típicamente asociados a taludes de muro, con el objetivo de poder evaluar su estabilidad, mediante el código numérico UDEC (Código de Elementos Distintos Universal). Se analizan, también, mediante métodos de equilibrio límite (MEL), comparándose los resultados obtenidos por ambos métodos, a fin de determinar la validez del código UDEC como herramienta de análisis de la estabilidad de taludes de muro. Se incluye además, el análisis de dos casos reales, en los que la rotura del talud se produjo por mecanismos complejos.

RECOVERY OF DENSE MINERALS AS DERIVATIVE IN THE EXPLOITATION OF THE ALLUVIAL TERRACES OF THE MIÑO RIVER

Times the main objective of this work is to define an industrial protocol to recover dense minerals present in the alluvial quaternary terraces of the Miño River (NW Spain), rich in a fine-grained and high-density material identified as black sands. The recovery and sale of these sands implies the complete utilization of the resource; thereby the sustainability of the exploitation is enhanced and the environmental costs are reduced. These black sands comprise two fractions of interest: a coarse-grained fraction, rich in gold, and a fine-grained fraction rich in monazite, ilmenite, zircon, garnets, rutile, andalucite and xenotime. On this second fraction, the methods to characterize the mineral grade from the chemical and mineralogical points of view were defined and the procedures to concentrate and recover these dense minerals were also established. As a result, the combination of dry techniques of separation with magnetic and electrostatic devices to treat the primary concentrate previously obtained from wet gravity concentration allowed the highest grade of the minerals of interest to be obtained.

El presente trabajo tiene como principal objetivo la concentración y refino de minerales densos presentes en las terrazas aluviales cuaternarias del río Miño (NW Spain) ricas en un material de granulometría fina y elevada densidad caracterizado como arenas negras. La recuperación de estas arenas y su salida al mercado supone el aprovechamiento completo del recurso, incidiendo en la sostenibilidad de la explotación y permitiendo reducir costes medioambientales. Los estudios realizados en estas arenas negras revelan la existencia de dos fracciones granulométricas de interés: la más gruesa es rica en oro y la más fina en minerales densos principalmente monacita, ilmenita, circón y casiterita y en menor proporción granates, rutilo, andalucita y xenotima. Sobre esta segunda fracción se han optimizado los métodos de caracterización química y mineralógica para determinar su ley, y los procedimientos de concentración y refinado automatizados. Como resultado, se plantea la combinación de técnicas de separación en seco con separadores magnéticos y electrostáticos para tratar el concentrado primario que se obtiene de la concentración gravitacional por vía húmeda ya existente. Los resultados obtenidos de estas pruebas indican que se pueden obtener elevadas leyes en los minerales de interés.

THE ROCK PROCESSING SECTOR: PART I: CUTTING TECHNOLOGY TOOLS, A NEW DIAMOND SEGMENT BAND SAW PART II: STUDY OF CUTTING FORCES

This article presents the state of the art in cutting procedures used for ornamental stone processing: primarily diamond segment discs, diamond wires and frame saws. In all these, a reduction in cutting thickness has a direct repercussion on profitability. A new tool is presented with a cutting thickness half that of the best achieved in conventional tools: a band saw with welded diamond segments. The first prototypes are built, cutting tests are carried out and the features of the cut are studied. In the second part, existing studies on measurement of cutting force in conventional tools are reviewed and the prototype band saw machine is monitored. Cutting forces in this new process are studied, with measurement of tangential force and feed force under various working conditions.

El artículo presenta el estado del arte de los procedimientos de corte empleados en la transformación de roca ornamental, principalmente, disco con segmentos de diamante, hilo diamantado y los telares. En todos ellos, una reducción en el espesor de corte, repercute de forma directa en la rentabilidad. Se presenta una herramienta novedosa, con un espesor de corte la mitad del mejor conseguido en herramientas convencionales: una sierra de cinta sobre la que se sueldan segmentos de diamante. Se construyen los primeros prototipos, se realizan pruebas de corte y se estudian las características del corte realizado. En una segunda parte se revisan los estudios que existen en la actualidad sobre la medición de fuerzas de corte en granito con herramientas convencionales, y se monitoriza una máquina prototipo de sierra de cinta. Se estudian las fuerzas de corte para este nuevo proceso de corte, se mide la fuerza tangencial, y la fuerza de avance, bajo diferentes condiciones de trabajo.

GENERATION OF RECYCLED AGGREGATES AND TECHNICAL REQUIREMENTS FOR SOME APPLICATIONS

In the present framework of sustainable construction, management of construction and demolition (CyD) waste or debris is stressed and its correct implementation requires a previous estimation of the precise quantities and detailed composition of CyD waste.This allows us to make an estimate of the production of recycled aggregate and to analyze the impact of its use in relation to the use of natural aggregate. Research of existing bibliography, the results obtained from both experimental testing and previous experience at construction works where CyD debris is used, enabled us to develop technical specifications for each application of the recycled aggregates. This includes recommendations for use, quality control specifications, and the maximum percentage of recycled aggregate that ought to substitute natural aggregate in concrete mixes in order to get admissible performances.

En el marco actual de la Construcción Sostenible destaca la gestión de los Residuos de Construcción y Demolición, cuyo correcto desarrollo exige, primeramente, una cuantificación y una composición suficientemente precisas de los residuos, para así poder realizar una estimación sobre la producción de áridos reciclados y analizar la repercusión que tendría su utilización, con respecto al uso de los áridos naturales. Además, a partir de la bibliografía existente, de los resultados obtenidos en los ensayos y de las experiencias conocidas en obras realizadas con árido reciclado, se confeccionan fichas de utilización para cada aplicación de los áridos reciclados, en las que se incluyen las especificaciones y el control de calidad recomendados, así como el porcentaje de sustitución de árido reciclado por árido natural admisible.

TECHNOLOGICAL INNOVATIONS ON UNDERGROUND COAL GASIFICATION AND CO2 SEQUESTRATION

A brief description of the underground coal gasification (UCG) process, combined with the possibility of CO2 sequestration, is presented. Although nowadays there are very few active industrial UCG plants, a number of new projects are under way in different parts of the world aimed to produce regular gas fuel derived from in situ coal combustion, despite the environmental advantages resulting from this process. A brief review of those projects is included. The possibility of underground CO2 storage, either with or without simultaneous UCG, is analyzed by taking into consideration the main challenges of its application and the risks associated with integrated solutions, thus requiring innovative solutions.

Se describen las principales contribuciones al desarrollo tecnológico del proceso de gasificación subterránea del carbón (G.S.C.) y complementariamente la posibilidad de secuestración del CO2 en el medio ambiente subterráneo. Se busca explicar por que razones existen actualmente en el mundo muy pocas plantas industriales de G.S.C. que produzcan regularmente combustibles gaseosos oriundos de la combustión del carbón in situ, a pesar de las ventajas de protección ambiental que resultan de este proceso. Un breve listado de los proyectos en curso es incluido. La posibilidad del almacenamiento subterráneo del CO2 con o sin simultaneidad respecto a la G.S.C. es analizada, destacando las principales dificultades de aplicación de esta técnica y los riesgos asociados a las soluciones integradas, que necesitan soluciones de innovación.

PROCESS OPTIMIZATION OF SAMPLING AND DETERMINING THE UNCERTAINTY ASSOCIATED WITH THE PROPERTIES OF SOLID FUELS FOR COCOMBUSTION

This paper presents the process used to determine the statistical uncertainty associated with eight different properties of solid fuels for co-combustion tests of moisture and ash. Provides a map of sampling to determine the sample sizes in the light of the uncertainties that are considered acceptable. The values obtained show that despite the heterogeneity of the fuel itself, a well-planned campaign of samples can extrapolate the properties of the samples from the entire lot with an uncertainty controlled and quantified.

En este trabajo se presenta el proceso empleado para la determinación estadística de la incertidumbre asociada a diversas propiedades de ocho combustibles sólidos para co-combustión a partir de los ensayos de humedad y cenizas. Se establece un mapa de muestreo que permite determinar los tamaños muestrales en función de las incertidumbres que se consideren aceptables. Los valores obtenidos permiten afirmar que a pesar de la heterogeneidad propia de dichos combustibles, una campaña de muestreos bien planificada permite extrapolar las propiedades obtenidas de las muestras a la totalidad del lote analizado con una incertidumbre controlada y cuantificada.

COLOUR AND TEXTURE FEATURES FOR IMAGE RETRIEVAL IN GRANITE INDUSTRY

In this paper we study the feasibility of developing a search engine capable of retrieving images from a granite image database based on a query image that is similar to the intended targets. The main focus was on the determination of the set of colour and/or texture features which yields highest retrieval accuracy. To assess the performance of the considered image descriptors we created a granite image database, formed by images recorded at our laboratory as well as taken from the Internet. Experimental results show that colour and texture features can be successfully employed to retrieve granite images from a database. We also found that improved accuracy is achieved by combining different colour and texture feature sets through classifier fusion schemes.

En este artículo estudiamos la viabilidad de desarrollar un buscador para bases de datos de imágenes de granito que realice las búsquedas basándose en un criterio de similitud visual con la imagen que define la consulta. El estudio se centra en la determinación del conjunto de características de color y/o textura que proporciona una recuperación más exacta. Para evaluar las prestaciones de los descriptores de imagen considerados, hemos creado una base de datos de imágenes de granito, formada tanto por imágenes grabadas en nuestro laboratorio como por imágenes encontradas en internet. Los resultados experimentales muestran que las características de color y textura se pueden emplear con éxito en la búsqueda de imágenes de granito en una base de datos. Los resultados obtenidos también muestran que combinando diferentes características de color y textura mediante esquemas de fusión de clasificadores, la recuperación de imágenes mejora.

GEOENVIRONMENTAL CHARACTERIZATION OF THE SAN QUINT ÍN MINE TAILINGS, CIUDAD REAL ( SPAIN )

The abandoned San Quintín mining group ( Ciudad Real) was operated by the Sociedad Minero-Metalúrgica de Peñarroya, and 515.300 tons of galena concentrates were obtained between 1888 and 1923. Two geophysical surveys, using electrical resistivity imaging (ERI) and ground-penetrating radar, as well as mineralogical and geochemical techniques have been used in order to obtain a geo-environmental characterization of the mine pond. The ERI has allowed us to determine both the general geometry of the ponds substrate and a maximum thickness of the mine tailings of 12 m. Tailings are medium-to-coarse grained materials mainly composed of quartz, clay minerals, gypsum and feldspars. Neither acid mine drainage nor modification of their internal structure have been detected. The amount of ore minerals in the tailings have been greatly reduced because of their reworking. Joint application of geophysical and geochemical techniques has revealed as very useful for obtaining a complete characterization of abandoned mine deposits, previously to a future reclamation of these hazardous tailings.

El grupo minero de San Quintín (Ciudad Real), del que la Sociedad Minero-Metalúrgica de Peñarroya extrajo 515.300 toneladas de concentrados de galena entre 1888 y 1923, se encuentra actualmente abandonado. Para la caracterización geoambiental de una balsa de lodos de este grupo minero, se han utilizado dos técnicas geofísicas someras, tomografía eléctrica 2D y georadar, y técnicas mineralógicas y geoquímicas. Se han determinado los límites de la balsa, un espesor máximo de relleno de unos 12 m, y que está constituido por materiales de granulometría arenoso-arcillosa formados principalmente por cuarzo, minerales del grupo de la arcilla, yeso y feldespatos. No se han detectado indicios de drenaje ácido en la balsa ni de modificación de su estructura interna. Los trabajos últimos de relavado han reducido la cantidad de minerales metálicos en los lodos. El uso combinado de técnicas se muestra muy útil en la caracterización de depósitos mineros abandonados, paso previo a los trabajos futuros de restauración ambiental de este tipo de residuos medioambientalmente peligrosos.

EVALUATION OF FLY ASHES FOR THE REMOVAL OF CU, NI AND CD FROM ACIDIC WATERS

The presence of sulphides in many mine wastes and the formation of acid mine drainages (AMD) has been widely recognized as one of the great environmental problems nowadays. Waters from many of the abandoned mines, with thousands of cubic meters of residue scattered in dumps and ponds, are affected by this type of pollution characterized by its acidity, high contents of sulphates and heavy metals such as Fe, Mn, Al, Cu, Ni, Cd. This study was designed to study the effect of use flying ash coming from Power Stations as a neutralizer for acidic waters resulting from this type of abandoned facilities. In this study, and due to the heterogeneity of the contaminants present, we have studied the removal of Ni, Cu and Cd. Different parameters were studied: metal concentration and pH of the solution to be treated, time reaction and pulp density. Fly ash can be used as a neutralization/fixation agent. Fly ash will add alkalinity and increase the pH on contacting AMD. This will result in precipitation of metal hydroxides.

La presencia de sulfuros en la mayoría de los residuos mineros y la subsiguiente formación de los drenajes ácidos de mina (AMD) ha sido ampliamente reconocida como uno de los grandes problemas medioambientales actuales. Las aguas procedentes de las minas abandonadas, con miles de metros cúbicos de residuos dispersos en escombreras y balsas mineras, se ven afectadas por este tipo de contaminación caracterizada por su acidez alto contenido en sulfatos y metales pesados como el Fe, Mn, Al, Cu, Ni, y Cd. Este estudio fue diseñado para evaluar el efecto del uso de cenizas volantes procedentes de centrales eléctricas como un neutralizador de las aguas ácidas resultantes de este tipo de instalaciones abandonadas. En este trabajo, y debido a la heterogeneidad de los contaminantes presentes en dicho residuo hemos estudiado la eliminación del Ni, Cu y Cd. Para ello se estudiaron diferentes parámetros: la concentración de metal y el pH de la solución a tratar, el tiempo de reacción y la densidad de pulpa. Las cenizas volantes se pueden utilizar como agentes de neutralización o fijación. Su utilización en contacto con AMD permite aumentar la alcalinidad y el pH. Esto dará lugar a la precipitación de los hidróxidos metálicos correspondientes.