|
RESUMEN
La molienda de minerales ha evolucionado en las últimas dos décadas hacia circuitos de molienda en dos etapas que consideran molinos semiautógenos para la molienda primaria, seguidos de molinos de bolas como etapa secundaria o molienda fina. En la década del 1990 el diámetro de los molinos semiautógenos llega a 40 pies (12 m) y el de los de bolas a diámetros de 24 pies, incorporando crecientemente velocidad variable. Los proyectos de expansión de plantas en Chile (Minera Escondida Fase IV, División El Teniente, Minera Doña Inés de Collahuasi, División Andina) consideran dichos tamaños y aún mayores. Similares tendencias se observan en el resto del mundo.
A pesar del crecimiento en el tamaño de los equipos, desde el punto de vista operacional aún existe un gran desconcierto por la variabilidad permanente que experimentan los parámetros de proceso de estos equipos, producto tanto de fluctuaciones en el mineral de alimentación, como también de limitaciones propias del sistema de instrumentación y control, tanto del molino semiautógeno como del circuito secundario correspondiente. La teoría cinética clásica del proceso de molienda resulta insuficiente para dar cuenta de todos los fenómenos que determinan el estado dinámico de los molinos y los circuitos asociados. La base conceptual del control actual de molinos semiautógenos consiste en variar los flujos de alimentación de mineral y agua y/o la velocidad del molino para mantener la presión en los descansos y la potencia consumida en un rango dado. En el caso de la molienda secundaria, el control está orientado básicamente a mantener la presión y concentración de pulpa que alimenta a la batería de hidrociclones, y a que la potencia del molino se encuentre en un rango dado. Otras propiedades de la carga interna tales como la densidad aparente, la distribución de tamaños, la viscosidad de la pulpa, la posición del riñón de carga y las trayectorias de movimiento, etc. no son consideradas, a pesar de influir en forma importante en la dinámica del molino. Con este esquema se logra mantener la operación dentro de rangos de inestabilidad ya aceptados por la costumbre, sin lograr optimización del proceso, y al costo de limitar el tonelaje posible de procesar y de aumentar los consumos de energía y acero.
El objetivo central del proyecto es desarrollar un nuevo sistema de control de planta, desde una base conceptual que integra el movimiento, composición y reología de la carga a la información tradicional, usando señales entregadas por instrumentación de última generación para molinos semiautógenos (Impactómetro, Sag-Analyzer) y ampliando la instrumentación disponible en molinos de bolas de gran tamaño para incorporar esta información. Los desarrollos propuestos incluyen un analizador de carga interna para molinos de bolas y un sistema para monitorear las características de la pulpa en los flujos del circuito de molienda. Se espera en general desarrollar esquemas de control más robustos para la operación global de plantas de molienda semiautógena. Complementariamente, se plantea desarrollar herramientas de apoyo a la operación de plantas de molienda semiautógena (simulador de movimiento de carga por elementos discretos de mayor potencial que el actualmente comercializado en Internet (USA), y simulador dinámico del proceso de una planta de molienda semiautógena), con fines de entrenamiento y diseño. El objetivo último es aumentar la capacidad de procesamiento y la eficiencia de plantas de molienda semiautógena en su conjunto.
El desarrollo del proyecto se hará en torno a la Planta de Molienda de Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi en Iquique, que es una de las más modernas del mundo y que actualmente cuenta con dos molinos semiautógenos de 32 pies de diámetro, 10.000 HP, dos molinos de bolas de 22 x 36 pies, 13.000 HP, y 35.000 tmd de capacidad de proceso cada uno.El grupo de trabajo multidisciplinario estará constituido por investigadores de las Universidades de Santiago de Chile y Técnica Federico Santa María en control de procesos, metalurgia, electrónica, electricidad, acústica y mecánica, trabajando en conjunto con personal de metalurgia y control de procesos de Minera Collahuasi e ingenieros de diseño y control del grupo FFE Minerals. El grupo residente en Collahuasi, junto con realizar las pruebas en terreno de cada desarrollo, tendrá como misión avanzar en la creación de nuevos métodos, procedimientos y aplicaciones utilizando la nueva instrumentación para lograr los resultados productivos esperados. La presencia de FFE Minerals tiene además por objetivo asegurar la transferencia tecnológica de la instrumentación y sistema de control desarrollado, preparando e impulsando la introducción temprana al mercado nacional e internacional de estas tecnologías. |