Rapporto di Sterile

Il rapporto di sterile (stripping ratio, SR) è il parametro fondamentale per valutare la fattibilità economica di una miniera a cielo aperto. Esprime il rapporto tra la quantità di materiale sterile (roccia di copertura, overburden, priva di minerale utile) che deve essere rimosso e la quantità di minerale utile estratto nel medesimo periodo o nel corso dell’intera vita della miniera.

Definizioni e formule

Il rapporto di sterile si esprime in vari modi in funzione delle unità usate:

$$SR = \frac{\text{Volume (o massa) di sterile rimosso}}{\text{Volume (o massa) di minerale estratto}}$$

Le unità più comuni sono:

• t: t (tonnellate di sterile per tonnellata di minerale) — usato per confronti economici.
• m³: t (metri cubi di sterile per tonnellata di minerale) — utile quando i mezzi di trasporto operano in volume.
• m³: m³ (volumetrico puro) — per comparazioni geometriche.

Si distingue tra:

• Rapporto di sterile complessivo (overall SR): calcolato sull’intera vita della miniera.
• Rapporto di sterile operativo (operational SR o instantaneous SR): relativo a un intervallo di tempo specifico (trimestre, anno).
• Rapporto di sterile di pareggio (breakeven SR, BESR): valore limite al di sopra del quale l’operazione non è più redditizia. Si calcola eguagliando i ricavi netti per tonnellata di minerale ai costi incrementali di rimozione di uno sterile aggiuntivo:

$$BESR = \frac{(P \cdot R_{met} - C_{\text{proc}} - C_{\text{min}})}{C_{\text{sterile}}}$$

dove $P$ è il prezzo del metallo, $R_{met}$ il recupero metallurgico, $C_{\text{proc}}$ il costo di trattamento, $C_{\text{min}}$ il costo di estrazione del minerale e $C_{\text{sterile}}$ il costo unitario di rimozione dello sterile.

Significato economico

Il rapporto di sterile è il principale fattore che determina se un giacimento viene coltivato a cielo aperto o in sotterraneo:

SR (t/t)	Valutazione indicativa
< 2	Eccellente per coltivazione a cielo aperto
2–5	Buono, coltivazione a cielo aperto conveniente
5–8	Marginale; dipende dal tenore del minerale e dal prezzo
> 8–10	Generalmente non conveniente per coltivazione a cielo aperto; si valuta il sotterraneo

Questi valori sono indicativi: un giacimento d’oro ad alto tenore può sostenere SR > 15 perché il valore del minerale è molto alto, mentre un giacimento di carbone termico non regge SR > 3–4.

Gestione dinamica del rapporto di sterile

Nella vita di una miniera a cielo aperto, il SR varia nel tempo. Nella fase iniziale si accumula lo sterile di pre-stripping (rimozione del cappellaccio prima di raggiungere il giacimento), con SR molto alti. Nella fase produttiva il SR scende man mano che si approfondisce la cava. La pianificazione a lungo termine (life-of-mine plan) ottimizza la sequenza di scavo per minimizzare gli SR medi e massimizzare il valore attualizzato netto (NPV) dell’investimento.