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Plantas de procesamiento: Tecnologías para elevar la productividad

Avances en materia de reactivos, la digitalización y la reducción en los consumos energético e hídrico son algunos de los factores que están impulsando la eficiencia de operacional.

La industria minera procura lograr una mejora sostenible de la eficiencia en sus operaciones, junto con mejorar la confiabilidad y sustentabilidad, en un escenario en que cada vez resulta más complejo encontrar áreas de mejora.

El académico del Departamento de Ingeniería de Minas de la Universidad de Chile, Gonzalo Montes, explica que la eficiencia global de plantas de flotación de minerales sulfurados de cobre en Chile y el mundo está cerca del 90% y “es complejo subir uno o dos puntos porcentuales, desde eficiencias tan altas”.

El especialista hace hincapié en que “dadas las condiciones impuestas, la naturaleza hace su trabajo y el proceso se autorregula y se optimiza. Por ejemplo, en términos simples, las burbujas en pulpa no irán más rápido que lo que dictamina la hidrodinámica del movimiento de ellas, frenadas por fuerzas de arrastre”.

Su visión es complementada por Leopoldo Gutiérrez, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Concepción (UdeC), quien explica que las plantas concentradoras han tenido que adoptar nuevas estrategias para poder mantener su productividad y seguir siendo competitivas en el mercado mundial.

Para ello se han implementado planes de optimización orientados a mejorar la eficiencia de los procesos, en particular los de molienda, flotación y recuperación de agua.

Espacios de mejora

Investigadores y la industria en general aúnan esfuerzos para identificar ámbitos que posibiliten un incremento de la eficiencia.

Gonzalo Montes menciona que es reconocido que la flotación de material fino o material grueso es compleja: “Hoy existen empresas y centros de investigación que se dedican a resolver estos problemas haciendo cambios en la geometría o la operación de celdas. Es importante indicar que la posibilidad de mejorar la flotabilidad de material grueso no solo resuelve ineficiencias en el área de flotación de minerales, sino que además reduce requerimientos de energía en el campo de la conminución”.

Las empresas de reactivos, en tanto, “hacen sus propios desarrollos mejorando la sostenibilidad de usar uno u otro reactivo. Probablemente en esa área se podría decir que se ha avanzado con mayor celeridad hasta hace algunos años. Lo anterior es sólo ejemplo de que el entendimiento de la flotación en las últimas décadas ha sido más bien paramétrico y empírico. En algún momento se logró estandarizar lo que se conoce como mineralogía automatizada, y se pensó que con eso se podría resolver el dilema de cómo efectivamente funciona el proceso. La geometalurgia como concepto nace y es testigo de todo este avance. Nuevos modelos fueron desarrollados y finalmente se llegó a que faltan conexiones”, asegura el profesor de la Universidad de Chile.

Leopoldo Gutiérrez añade que en la flotación “se están realizando planes muy interesantes relacionados al uso de sensores para evaluar de mejor forma el funcionamiento y la operación de las celdas. El uso de herramientas de análisis mineralógico también ha avanzado, con el foco de poder caracterizar los minerales antes de entrar al proceso, y de esta forma ajustar las variables fisicoquímicas para mejorar la recuperación de cobre”.

En lo referido a atenuar el efecto adverso de los minerales de arcilla, también se han hecho desarrollos, “aun cuando es conocida la complejidad de poder encontrar una solución evidente y directa a este problema”, puntualiza.

El académico de la UdeC destaca que algunas plantas concentradoras han probado cambiando formulaciones de reactivos, los cuales permitirían mejorar la recuperación de cobre; sin embargo, los resultados no siempre son los mejores. “El uso de pulpas minerales más diluidas también se ha planteado como solución, pero está muy limitada en la actualidad debido a la escasez de agua y a la mala calidad de ésta. El rediseño de los circuitos de molienda-flotación también es una alternativa para controlar el problema generado por las partículas finas/coloidales en el proceso”.

Eficiencia

Aunque los factores que inciden en la eficiencia de las plantas de procesamiento son múltiples, en Metso:Outotec consideran que los más relevantes son: el uso eficiente del agua y la energía, la seguridad y una adecuada gestión de los activos.

“En concreto podemos nombrar el consumo de energía por kWh por tonelada procesada; el consumo de agua por m3 por tonelada procesada; el porcentaje de recuperación de mineral en el proceso; la disponibilidad física de los equipos; el nivel de automatización de las plantas y la optimización en diseño de las mismas; la modularización de los equipos; instalaciones más compactas (menor footprint), esto quiere decir que menos líneas de producción y menos equipos de mayor tamaño traen consigo una menor inversión y una mayor eficiencia”, señala Fernando Samanez, VP of Minerals Sales MA South America en Metso:Outotec.

El ejecutivo detalla que cuentan con desarrollos en estos ámbitos. Es así como menciona que en el chancado fino la tecnología HRC consume menos energía en comparación con un equipo HPGR convencional. Además, indica que esta solución es adecuada para reemplazar los molinos SAG, en particular en minerales duros.

Otro aspecto que destaca tiene relación con la disponibilidad, para lo cual disponen de desarrollos como el monitoreo remoto de condición de equipos, desde el Performance Center de Metso:Outotec, ubicado en la ciudad de Santiago, el cual permite mantención preventiva.

Transformación digital

Leonardo Salgado, director de Soporte Técnico de FLSmidth Sudamérica, considera que un mecanismo de relevancia con miras a la eficiencia es la digitalización, para lo cual se encuentran desarrollando numerosas acciones que buscan dar soporte a sus clientes en su proceso de transformación digital.

El ejecutivo subraya iniciativas como la conectividad de las operaciones, “a través de nuestro Centro de Colaboración Digital en Santiago, que nos permitan soportar de manera remota las operaciones; implementar iniciativas para el mantenimiento predictivo, tales como monitoreo de condiciones; trabajar con nuestros clientes en hacer más eficientes los procesos, a través de la utilización de herramientas digitales e incorporación de sistemas de control avanzado en los equipos críticos, y finalmente implementar herramientas digitales para control y reportabilidad de las operaciones”.

A ello se suma la creación, a nivel regional, de un equipo dedicado a apoyar a sus clientes en la implementación colaborativa de Mejoras Sostenibles de Productividad (SPE: Sustainable Productivity Enhancement), “implementando soluciones integrales y apalancado a herramientas digitales que optimicen el rendimiento de la planta, a través de la gestión permanente de activos, un servicio proactivo, mantenimiento predictivo, mitigación de riesgos, control de costos, mejora del flujo de caja y maximización de la rentabilidad de la operación”, recalca Salgado.

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