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RESUMEN
El beneficio de minerales en plantas concentradoras tiende al empleo de molinos semiautógenos (SAG) de gran tamaño por la mayor productividad y menores costos de producción, en comparación con la alternativa convencional. Es así como en el mundo existen alrededor de 1250 molinos SAG, de los cuales 229 tienen un diámetro mayor a los 28 pies. De estos, actualmente hay 16 en Chile y 2 en Argentina, principalmente en la industria del cobre.
Las plantas de molienda semiautógena de minerales presenta una gran variabilidad operacional, producto tanto de fluctuaciones en el mineral de alimentos, como también de limitaciones propias del sistema de instrumentación y control del molino. El control de los molinos semiautógenos consiste básicamente en variar los flujos de alimentación de mineral y agua y/o la velocidad del molino para mantener el peso y la potencia consumida en un rango dado. Otras propiedades de la carga interna tales como la densidad aparente, la distribución de tamaños, la viscosidad de la pulpa, 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 preestablecidos, pero en forma inestable, con vacios en la descripción y comprensión del proceso y al costo de limitar el tonelaje posible de procesar y de aumentar los consumos de energía y acero. El objetivo del proyecto es ampliar y perfeccionar la instrumentación disponible, abriendo el camino hacia procedimientos y esquemas de control más robustos, de menor variabilidad y con menos solicitaciones a los equipos. El objetivo último es aumentar la capacidad de procesamiento y la eficiencia de plantas de molienda semiautógena.
Los desarrollos propuestos incluyen un impactómetro acústico de segunda generación, un nuevo método rápido para medir el llenado del molino detenido sin entrar al molino, un nuevo método más robusto es estimación del peso de la carga desde la presión en los descansos, técnicas de análisis de datos de proceso en línea para estimar la densidad aparente de la carga, su posición dentro del molino, el nivel de bolas, cambios reológicos en la carga interna, la capacidad de levante del revestimiento y el nivel de agresividad de la operación sobre el revestimiento interno. Además, el impactómetro servirá de base para estimaciones gruesas de distribución de tamaño de la carga al interior del molino. Todos estos métodos serán integrados en un sistema analizador en línea, que presentará visualmente al operador la situación presente y entregará sus señales al sistema de control distribuido de la planta.
El desarrollo del proyecto se hará en torno a la Planta de Molienda de Minera Candelaria en Copiapó, que es una de las más modernas del mundo y que actualmente cuenta con dos molinos semiautógenos de 36 pies de diámetro, 16000 HP de potencia instalada y 28.000 tmd de capacidad de proceso nominal cada uno. El grupo de trabajo multidisciplinario estará constituido por investigadores de las Universidades Técnica Federico Santa María y de Santiago de Chile en metalurgia, electrónica, electricidad, acústica, física y mecánica, trabajando en conjunto con personal de metalurgia y control de procesos de Minera Candelaria e ingenieros de diseño y control del grupo Fuller (FFR Minerals). El grupo residente en Candelaria, 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 desarrollada, preparando e impulsando la introducción temprana al mercado nacional e internacional de estas tecnologías.
Los impactos científico-tecnológicos más importantes son la creación de la impactometría acústica de molinos, y la posibilidad concreta de replantear la filosofía de control de los circuitos de molienda semiautógena, en base al conocimiento de variables internas que hoy no se consideran y la aplicación de conceptos sobre el comportamiento de la carga interna del molino para la definición de parámetros operacionales como flujos de alimentación, velocidad de giro del molino, diseño del revestimiento y niveles de llenado total y de bolas óptimas. El impacto económico - productivo principal es el aumento de la producción de plantas de procesamiento de minerales, por mejor utilización de las capacidades de sus equipos y la calidad del proceso, que se espera alcance un 5% promedio. Un segundo impacto es la probable formación de una empresa para exportar al mercado internacional las tecnologías de instrumentación desarrolladas. En lo institucional, el proyecto permitirá consolidar el Centro de Transferencia Tecnológica en Molienda SAG y Sistemas Eléctricos formado por las dos Universidades a partir de anteriores proyectos FONDEF, aumentando el grado de cooperación a nuevos programas de formación, servicios y vínculos internacionales, incorporando a su actividad a los principales expertos nacionales en molienda de las diversas compañias mineras, y generando un canal de comercialización internacional de sus desarrollos y servicios. |