“El mineral es quizás la variable más importante y de mayor impacto en los procesos mineros, por cuanto posee una cantidad significativa de características fisicoquímicas que lo hacen único: la dureza, su composición, las especies asociadas, su granulometría, entre otras, las cuales inciden directamente en la eficiencia de los procesos”, advierte Rodrigo Muranda, gerente técnico de Moly-Cop Chile. De ahí, acota, que es clave manejar la más completa información de estas características, a la hora de elegir la alternativa tecnológica más adecuada y eficiente en materia de molienda.

Y añade que la dureza es tal vez una de las más importantes, ya que, por ejemplo, para procesar las mismas toneladas se requerirá un mayor consumo de energía.

Consultado por el impacto tiene en el rendimiento de los equipos de molienda los cambios que experimenta el mineral extraído a lo largo de la explotación del yacimiento, en particular la mayor dureza, Luis Magne, director de la Dirección de Gestión Tecnológica de la Vicerrectoría de Investigación, Desarrollo e Innovación de la Universidad de Santiago, reconoce que es alto, tanto en el resultado del proceso de reducción de tamaños como en la recuperación. Precisa que los cambios no son sólo el aumento de dureza y la disminución de leyes, sino también en las especies mineralógicas presentes en los yacimientos, consecuencia de los procesos de formación geológica.

“Claramente en los yacimientos de Chile ocurren todo tipo de variaciones y en plazos relativamente cortos, aún más en los yacimientos de la gran minería. Para cambios de muy corto plazo, las acciones se orientan a ajustar las variables operacionales para maximizar la eficiencia de los procesos; para los de mediano plazo se realiza el repotenciamiento de equipos; y para el largo plazo se desarrolla la ampliación de la planta”, explica.

Añade que en el caso de la recuperación, también se acude a la modificación del coctel de reactivos empleados para la concentración, “aunque en muchos casos se sacrifica recuperación en pos de mayores capacidades de tratamiento”.

Características mineralógicas y físicas

Desde la mirada de los proveedores, Juan Morales, Mining Equipment Sales Manager de Metso, insiste en que para la correcta selección del equipo y la solución tecnológica, es imprescindible tener una adecuada información de las características mineralógicas y físicas (competencia) del material a procesar, debido a que cada equipo tiene un rango específico de aplicación para las distintas condiciones físicas del mineral. Sebastián Villalobos, Senior Process Engineer South Cone Region de la misma compañía, añade que estos antecedentes son relevantes para hacer un diseño adecuado de planta en un proyecto greenfield y para realizar un diseño de revestimientos para la condición en la cual los equipos están operando.

Asimismo, reconoce que a medida que avanza la explotación del yacimiento, los cambios en el mineral impactan fuertemente, la mayoría de las veces en forma negativa, tanto en la recuperación de las especies como en el tratamiento, precisando que esta situación se puede prever analizando los materiales provenientes de sondajes de minerales que se explotarán a futuro.

Juan Morales agrega que se recomienda realizar un plan geometalúrgico que incluya características minerales como dureza (competencia) en todo el LOM (life of mine).

Coincide con esta recomendación Rodrigo Muranda, indicando que generar un buen plan geometalúrgico es una tendencia en la minería mundial. De igual modo, hace notar que en un yacimiento de zonas con distintos valores de dureza, éstas se deberían mezclar o combinar proporcionalmente, “de manera de obtener una dureza final que permita mantener el procesamiento y reducir el consumo de energía”.

Alternativas paliativas

El experto de la Universidad de Santiago, Luis Magne, sostiene que es difícil prever o mitigar las alteraciones en la dureza del mineral, ya que sería ir contra la naturaleza. “Los cambios (en el mineral extraído) no son provocados, sino que se producen porque los yacimientos se profundizan y las características de la roca y sus contenidos cambian. Hay alternativas paliativas, pero no logran eliminar los mayores costos ni menos la inversión necesaria para mantener, al menos, los niveles de producción. Por ejemplo, aplicar tronaduras con mayor energía puede resolver en parte el aumento de dureza, pero no afecta la disminución de leyes”, puntualiza.

Por ello, Juan Morales enfatiza el desafío de disponer tecnología capaz de hacer frente a estas condiciones, en particular debido a la baja de ley y aumento de dureza, y que permitan anticiparte a los cambios, “ya que mientras unas faenas se estabilizan, otras entran en etapa de transición”, añade Sebastián Villalobos.

A modo de ejemplo, comenta que se ha incorporado el factor dureza principalmente innovando en aleaciones más resistentes para revestimientos de chancadores y chutes, además de bolas. “La presión es constante -asevera-, ya que los elementos de desgaste son aceros especiales que incrementan los costos de mantención, y si no se ha sido precavido incorporando estos elementos de desgaste de mayor duración, las detenciones no programadas también se incrementan”.

El gerente técnico de Moly-Cop, Rodrigo Muranda, reitera que al ser la dureza una propiedad intrínseca del mineral, es imposible manejarla por los operadores. Añade que minerales más duros requieren de mayor energía para ser reducidos de tamaño, por lo tanto, dado el alto valor de este insumo en Chile, los mandantes requieren que sus procesos sean más eficientes y estar alertas mirando nuevas tecnologías que reduzcan incluso valores marginales de eficiencia, de manera que puedan implementar varias de estas tecnologías, que en su conjunto pueden representar un incremento relevante de eficiencia en sus procesos.

Nuevas tecnologías

Luis Magne manifiesta una postura crítica en este ámbito, pues considera que el desarrollo de nuevas tecnologías en materia de reducción de tamaños del mineral -en particular en el país- es casi nulo. “Aunque se ha avanzado en el aumento de dimensión de los equipos, las bases fundamentales de reducción de tamaños se mantienen desde hace décadas (…). En Chile, que nos presentamos al mundo como país minero, la investigación y el desarrollo de tecnologías que se hace en este ámbito es mínimo -cuestiona-, y falta el compromiso de las empresas para apoyar la búsqueda de soluciones tecnológicas que impacten la industria”. El experto advierte, además, que avanzar en este camino no es para solucionar problemas de hoy, sino que para enfrentar los de la próxima década.

Por parte de los proveedores globales, los expertos de Metso mencionan el desarrollo en los últimos años de los equipos chancadores de rodillo HPGR (High Pressure Grinding Roll) para hacer frente a estas condiciones de mayor dureza del mineral. Hacen hincapié en que esta solución destaca por tener una alta eficiencia energética, reducir la energía aguas abajo y mejorar la recuperación.

Raúl Noriega, Mining Equipment Sales Manager de la compañía, menciona que el nuevo HRC® de Metso, es una versión mejorada del HPGR convencional, que ha permitido eliminar problemas inherentes de sus antecesores, como el desalineamiento de los rodillos durante la operación y la reducción del efecto borde en los extremos del rodillo. “Estas optimizaciones de diseño han permitido aumentar a casi al doble la duración de los rodillos y una mejora de la disponibilidad del chancador”, enfatiza.

A nivel global, Magne también menciona a los HPGR (High Pressure Grinding Rolls) como el único desarrollo de las últimas décadas en la reducción de tamaños del mineral, presentándose como la alternativa para enfrentar la mayor dureza frente a la tecnología de molienda semiautógena. Sin embargo, matiza que como ocurre con todo desarrollo tecnológico, su incorporación ha sido lenta, “y en aquellas plantas en que se ha implementado, ha quedado en evidencia que aún falta resolver algunos detalles, tanto en la definición del diseño como en su operación óptima; sin embargo, la solución a éstos está en avance”.

En el caso de las tendencias a destacar en molienda semiautógena, señala que la condicionante está en los accionamientos, cada vez de mayor potencia.

Sebastián Villalobos agrega que en la línea de chancado se está trabajando fuerte en aleaciones especiales para los revestimientos y diseños personalizados, basados en los requerimientos del cliente, que pueden ser tanto aumento de razón de reducción, capacidad volumétrica o duración de los elementos de desgaste. En cuanto a molienda, indica que se ha trabajado bastante en lograr un revestimiento acorde a las necesidades de duración de campaña y bolas de acero con baja deformación y alta durabilidad.

Asimismo, y como una solución pensada en la fase previa del proceso, hace notar los esfuerzos que se han ejecutado para intensificar la tronadura, “traspasando este consumo energético asociado a la dureza, a la primera etapa de la conminución. El problema es que no se puede ir muy lejos en ello sin afectar la estabilidad de la mina”, advierte.

En cuanto al aporte que puede hacer el mundo de la academia y la investigación, Luis Magne reitera que en desarrollo de tecnologías “estamos en deuda en nuestro país”.  Acotando, en todo caso, que las soluciones han estado orientadas a la optimización de los procesos actuales, “con importantes avances en la comprensión de los fenómenos que ocurren en los equipos de gran tamaño, lo que ha ayudado al desarrollo de diseños optimizados de componentes, así como a procedimientos operacionales que permiten alcanzar mayores eficiencias del proceso”.