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UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA
DEPARTAMENTO DE INDUSTRIAS
Innovación Tecnológica en Concentradora Chuquicamata:
Aplicación a la Mineralogía en Línea
Tesis de Grado presentada por
Héctor Pablo Torres Díaz
como requisito parcial para optar al grado de
Magíster en Innovación Tecnológica y Emprendimiento
Profesor Guía
Sr. Andres Fuentes C.
Marzo - 2019
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Contenido Índice de Figuras ............................................................................................................................ 4
Índice de tablas ............................................................................................................................... 5
1. Introducción ............................................................................................................................. 6
2. Objetivos ................................................................................................................................... 8
3. Análisis del Problema ........................................................................................................... 9
3.1 Mercado del Cobre ......................................................................................................... 9
3.2 Tecnología disponible para determinar mineralogía in situ. ............................ 11
3.2.1 QUEMSCAN. .......................................................................................................... 12
3.2.2 XRF ........................................................................................................................... 13
3.2.3 XRD .......................................................................................................................... 13
3.2.4 Microscopia de luz transmitida......................................................................... 13
3.2.5 Microscopia de luz reflejada .............................................................................. 14
3.2.6 ICP – OES ............................................................................................................... 14
3.2.7 Extracción parcial ................................................................................................ 14
3.3 Vigilancia tecnológica ................................................................................................. 14
3.4 La innovación de CodelcoTech y SAX SPA .......................................................... 15
3.4.1 Definición del problema ...................................................................................... 15
3.4.2 ¿Quien es SAX SPA? .......................................................................................... 16
3.4.3 La solución diferenciadora ................................................................................ 16
3.5 Conclusiones ................................................................................................................. 17
4. Metodología ........................................................................................................................... 18
5. Desarrollo de la Solución ................................................................................................... 20
5.1 Levantamiento en Terreno ......................................................................................... 20
5.2 Estrategia de control ................................................................................................... 22
5.3 Estimación de factor base (FB) ................................................................................ 24
6. Puesta en Marcha ................................................................................................................. 26
6.1 Autorización de funcionamiento del equipo ......................................................... 26
6.2 Montaje ............................................................................................................................ 26
6.3 Puesta en marcha ......................................................................................................... 26
6.4 Transferencia de equipo a Operaciones y Mantención ..................................... 27
7. Validación en planta ............................................................................................................ 28
7.1 Prueba en lazo abierto ................................................................................................ 28
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7.2 Prueba en lazo cerrado: Operación controlada ................................................... 29
8. Evaluación financiera .......................................................................................................... 32
8.1 Evaluación Financiera ................................................................................................. 32
8.2 Ahorro de reactivos xantato - hostaflot ................................................................. 32
8.3 Aumento de recuperación de cobre ........................................................................ 33
8.4 Disminución de Cal ...................................................................................................... 39
8.5 Beneficios Totales........................................................................................................ 39
9. Conclusiones ......................................................................................................................... 40
Referencias .................................................................................................................................... 42
Anexo 1 ........................................................................................................................................... 43
Metodología de elección de empresa. .......................................................................................... 43
Anexo 2 ........................................................................................................................................... 47
Especies Mineralógicas ......................................................................................................... 56
Estrategia de Control ............................................................................................................. 56
Definición de factores y formulas ......................................................................................... 57
Algoritmo de Control .............................................................................................................. 58
Bandas de Control .................................................................................................................. 59
P&ID Muestreo ........................................................................................................................ 61
Anexo 4 ........................................................................................................................................... 62
Cálculo de Factor FB ...................................................................................................................... 62
Balances de Masa .......................................................................................................................... 62
Resultados ..................................................................................................................................... 64
Factores FB 𝜶𝟏 y 𝜶𝟐 del concentrado global Rougher A-2 .......................................................... 68
Análisis entre variables ................................................................................................................. 69
(%Fe/%Cu Qco Alim) y (%Fe/%Cu Min Alim) vs Día-hora ............................................................. 71
(%Fe/%Cu Qco Conc) y (%Fe/%Cu Min Conc) vs Día-hora ............................................................ 71
Bandas de Operación .................................................................................................................... 72
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Índice de Figuras
Figura 1 - Producción de cobre en Chile (miles de TMF). .................................................................... 9
Figura 2 - Exportaciones y Precio de cobre. ...................................................................................... 10
Figura 3 - Precio spot Cobre 2018 (BML). ......................................................................................... 11
Figura 4 - Evolución Precio vs Costo Operacional (cUSD). ................................................................ 11
Figura 5 – Esquema del sistema Quemscan (Quantitative Evaluation of Minerals by Scanning
Electron Microscopy) ...................................................................................................................... 12
Figura 6 - Proceso de Innovación (Miranda & Medina, 2008) .......................................................... 18
Figura 7 – Esquema de la planta de Flotación primaria A 2. ............................................................. 21
Figura 8 - Diagrama Flotación Rougher A-2 ...................................................................................... 22
Figura 9 - Esquema sistema integrado a la línea de flotación Rougher A-2 ...................................... 24
Figura 10 – Evolución de especies relevantes del proceso medidas por equipo AML. .................... 28
Figura 11 – Evolución de Factor FB vs Tiempo medido por equipo AML .......................................... 29
Figura 12 – Evolución de Especies vs tiempo medidos por equipo AML .......................................... 30
Figura 13 – Evaluación de Factor FB vs Tiempo medido por equipo AML ........................................ 31
Figura 15 - Beneficios por recuperación de cobre ............................................................................ 38
Figura 16 - Algoritmo de Control ....................................................................................................... 58
Figura 17 - Bandas de Pirita Concentrado Rougher A-2 .................................................................... 59
Figura 18 - Bandas % Ley de Cobre Concentrado Rougher A-2 ........................................................ 59
Figura 19 - % Recuperación de Cu Concentrado Rougher A-2 .......................................................... 60
Figura 20 - P&ID de Muestreo (Chuquicamata C. ) ........................................................................... 61
Figura 21 - Corriente de entrada Flotación Rougher A-2 .................................................................. 63
Figura 22 - Esquema de balance de Masa entorno a Flotación Rougher A-2 ................................... 63
Figura 23 - Factor FB con adición de Xantato.................................................................................... 68
Figura 24 - Factor FB con adición de Hostaflot ................................................................................. 69
Figura 25 - FB Conc. y %Fe/%Cu vs Día hora ..................................................................................... 70
Figura 26 - Tendencia FB Conc. vs %Fe%Cu ...................................................................................... 70
Figura 27 - razones %Fe/%Cu Qco y mineralógico ............................................................................ 71
Figura 28 - %Fe/%Cu Qco. y mineralógico de Conc. ......................................................................... 72
Figura 29 - Tendencia Fe/Cu Conc. .................................................................................................... 72
Figura 30 - Bandas de Operación. ..................................................................................................... 73
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Índice de tablas
Tabla 1 - Patentes de Analizadores en línea ..................................................................................... 15
Tabla 2 - Ahorro potencial de reactivos al utilizar equipo AML ........................................................ 33
Tabla 3 - escenarios para evaluación financiera ............................................................................... 34
Tabla 4 - Estimación precio de libra de cobre ................................................................................... 34
Tabla 5 - Situación actual de producción y situación mejorada ........................................................ 35
Tabla 6 - Impacto situación mejorada ............................................................................................... 35
Tabla 7 – Inversión ............................................................................................................................ 35
Tabla 8 - Costo Operacional .............................................................................................................. 35
Tabla 9 - Datos de Producción........................................................................................................... 36
Tabla 10 - Beneficio a traves del tiempo ........................................................................................... 37
Tabla 11 - Evaluación escenario pesimista ........................................................................................ 37
Tabla 12 - Evaluación escenario base ................................................................................................ 37
Tabla 13 - Evaluación escenario optimista ........................................................................................ 38
Tabla 14 - Indicadores económicos ................................................................................................... 38
Tabla 15 - Beneficios por disminución de Cal ................................................................................... 39
Tabla 16 - Beneficios Totales ............................................................................................................. 39
Tabla 17 - Palabras Claves ................................................................................................................. 44
Tabla 18 - Compañías Detectadas ..................................................................................................... 45
Tabla 19 - Tabla de requerimientos. ................................................................................................. 46
Tabla 20 - Producción por día (Ton/día)............................................................................................ 47
Tabla 21 - Mineral DCH. .................................................................................................................... 47
Tabla 22 - Mineral DRT ...................................................................................................................... 48
Tabla 23 - Ley de alimentación Mineral DCH. ................................................................................... 48
Tabla 24 - Ley de alimentación Mineral DRT. .................................................................................... 48
Tabla 25 - Participación especies mineralógicas DCH. (%BS=Base sulfuros) .................................... 49
Tabla 26 - Participación mineralógica DRT. (%BS=Base sulfuros) ..................................................... 50
Tabla 27 - Flujo de aire Flotación Primaria A-2. ................................................................................ 51
Tabla 28 - Velocidad de burbuja Flotación PrimariaA-2. ................................................................... 52
Tabla 29 - Altura tapones para Flotación Primaria A-2. .................................................................... 53
Tabla 30 - Nivel de capa de espuma Flotación Primaria A-2. ............................................................ 54
Tabla 31 - Promedio adición de reactivos Flotación Primaria A-2. ................................................... 55
Tabla 32 - Ley promedio Alimentación/Concentrado/Cola Flotación Primaria A-2.......................... 55
Tabla 33 - Especies mineralógicas ..................................................................................................... 56
Tabla 34 - Tabla de estándares para línea Rougher A-2.................................................................... 58
Tabla 35 - Elementos balanceados .................................................................................................... 64
Tabla 36 - Especies balanceadas ....................................................................................................... 64
Tabla 37 - Resultado Balances de masa ............................................................................................ 65
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1. Introducción
El proyecto de detección de mineralogía en línea arranca debido a una iniciativa de
Codelco-Casa Matriz que busca productos desarrollados en CodelcoTech con baja
inversión y alta rentabilidad que pudieran ser implementados o transferidos a algunas de
las Divisiones de Codelco. Entre muchos proyectos de Codelco realizados por
CodelcoTech, se seleccionó esta tecnología que permite la medición de especies
mineralógicas a través de la difracción de rayos X.
La primera fase del proyecto, entre los años 2000 - 2001, comprendió el prototipo de sensor
de mineralogía en línea. La segunda fase consideró entre los años 2002 – 2003, un estudio
de flotación de especies minerales y desarrollo de criterios de control. La tercera fase entre
los años 2003 – 2006, se revisó la evaluación del prototipo. El año 2012 se compró el
difractómetro de Rayos X modelo D8 ADVANCE, marca Bruker y el año 2015 se reactivó el
proyecto formulado como: “MINERALOGÍA EN LÍNEA PARA DIVISIÓN CHUQUICAMATA”.
La innovación consistió en diseñar un equipo que permitiese medir en tiempo real la
mineralogía de una pulpa (concentrado Rougher) en una planta de flotación. Este equipo
ha sido patentado conforme a la Ley 19.039. Concediéndole a Codelco el 50% de la patente
y a SAX Soluciones analíticas SPA el 50% restante.
El área seleccionada para poder implementar la tecnología es la Planta Concentradora de
la División Chuquicamata (DCH). El objetivo es enfrentar tres problemas en el proceso de
concentrado de minerales que pueden ser solucionados directamente por el equipo de
medición de mineralogía en línea, estos son:
- Alta variabilidad del mineral.
- Los altos contenidos de pirita en el mineral proveniente del yacimiento de
Chuquicamata.
- Lentos tiempos de reacción en la operación debido a la ausencia en el
funcionamiento de analizadores en línea en torno a la flotación primaria Rougher.
Por otro lado, el consumo de reactivos (espumante, xantato, etc.) y el pH se ven controlados
por una relación Fe/Cu. Esta relación es medida mediante análisis químico indirecto y no
sobre especies mineralógicas. Además, el tiempo de reacción a un cambio en la
concentración de reactivo se encuentra subordinado al tiempo de muestreo, el cual no es
continuo. Por todo lo anterior se hace necesario la implementación de una tecnología que
permita realizar análisis en línea asociado a una estrategia de control.
P á g i n a 7 | 73
La Planta Concentradora de la DCH posee una capacidad de procesamiento de 170.000
ton/día de concentrado de cobre a su máxima capacidad. Se encuentra subdividida en las
áreas de: Chancado, Molienda, Flotación, Planta de Molibdeno, Planta de Filtros, Planta de
Tratamiento de Escoria y Sector de Espesadores.
Dentro del área de Flotación se encuentran 3 Plantas denominadas A0, A1 y A2. Siendo la
planta A2 la de mayor mineral procesado. En la Planta A2 es donde se aplicará el analizador
de mineralogía en línea, esperando una mejora en la utilización de reactivos, asociado a
una nueva estrategia de control, lo cual a priori, implicará un ahorro económico importante
al final del periodo en cuanto a reactivos se trata.
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2. Objetivos
El objetivo general de la tesina es realizar un estudio técnico y económico para
implementar un sistema de detección mineralógica en línea en la Planta Concentradora
de la DCH, el área específica es el circuito Rougher de Flotación, para el control de cal,
reactivo y pH. Además, desarrollar una transferencia de tecnología del sistema
desarrollado hacia otras Divisiones de la compañía.
Los objetivos específicos son los siguientes:
- Operatividad en línea del sistema de detección mineralógica en celda Rougher.
- Nueva estrategia de control de reactivos de flotación.
- Cuantificación de ahorro de reactivos con nuevo sistema instalado.
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3. Análisis del Problema
3.1 Mercado del Cobre
La minería del cobre es una de las principales actividades productivas del país desde inicios
de la República. En Chile se realiza minería del tipo metálica y no metálica; en la metálica
destacan el cobre, el oro, la plata, el zinc y el plomo. Existen yacimientos polimetálicos, que
permiten producir cobre y otros minerales como subproducto. El subproducto más
importante en Chile es el molibdeno, pero también se encuentran yacimientos de cobre con
producción de oro, plata y otros.
Entre 2000 a 2017 tanto la producción mundial de cobre como la producción nacional van
en aumento, o al menos esa es la tendencia general. En cuanto a la producción nacional,
desde el 2015 a 2017 la producción nacional de cobre mina ha caído en unas 500.000
toneladas, lo anterior básicamente por problemas sindicales y además de envejecimiento
de los yacimientos (Ver Figura 1).
Figura 1 - Producción de cobre en Chile (miles de TMF).
El valor del cobre exportado promedió US$1.400 millones entre 1960 y 1990, y en el periodo
de mayor expansión 1990-2003 se elevó a US$5.500 millones. Pero durante el periodo
2004-2014, el llamado “súper ciclo”, el valor exportado en promedio cada año alcanzó los
US$34.000 millones. En 2015 se exportó cobre por valor de US$30.000 millones, un 30%
10.000,0
12.000,0
14.000,0
16.000,0
18.000,0
20.000,0
22.000,0
3.000,0
3.500,0
4.000,0
4.500,0
5.000,0
5.500,0
6.000,0
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
13
20
14
20
15
20
16
20
17
PR
OD
UC
CIO
N M
UN
DIA
L (M
ILES
DE
TON
S)
PR
OD
UC
CIO
N N
AC
ION
AL
(MIL
ES T
ON
S)
AÑO
PRODUCCION MUNDIAL DE COBRE MINA
PRODUCCION CHILE PRODUCCION MUNDIAL
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menos del máximo de US$44.000 millones (2011). Entre 1960 y 1990 el precio se duplicó,
mientras que entre 1990 y 2011 se cuadruplicó (todos en dólares corrientes).
Durante los últimos 17 años en el país, la exportación de cobre a granel (Concentrado) va
en aumento, mientras que el cobre refinado (Cátodos) va en declive, esto básicamente por
el tema de los costos operacionales del proceso y además las nuevas políticas ambientales
que existen en el país, (Ver Figura 2).
Figura 2 - Exportaciones y Precio de cobre.
Siendo el cobre un commodity su precio se transa en la bolsa, en este caso la Bolsa de
Metales de Londres (BML). Por tanto, el precio del cobre sufre una gran variación día a día
(Ver Figura 3), lo cual impacta directamente en el costo de la producción del proceso en sí.
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
450,0
0,0
500,0
1.000,0
1.500,0
2.000,0
2.500,0
3.000,0
3.500,0
PR
ECIO
CO
BR
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OM
INA
L C
OB
RE
LME
(cU
SD)
MIL
ES D
E TO
NS
AÑO
REFINADOS(1) BLISTER(2) GRANELES(3) PRECIO NOMINAL COBRE LME (cUSD)
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Figura 3 - Precio spot Cobre 2018 (BML).
A la fecha el principal problema que afecta a la gran minera son los costos operacionales
(Ver Figura 4), por tanto, es imperioso aplicar tecnologías, innovar o cambiar ciertas
prácticas operacionales para que el margen de ganancias sea mayor.
Figura 4 - Evolución Precio vs Costo Operacional (cUSD).
3.2 Tecnología disponible para determinar mineralogía in situ.
En la actualidad las principales técnicas utilizadas para la detección de especies
mineralógicas son las siguientes.
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3.2.1 QUEMSCAN.
El Qemscan (Quantitative Evaluation of Minerals by Scanning Electron Microscopy) es un
sistema automatizado que permite realizar análisis químicos y mapas minerales de alta
resolución. Funciona gracias a un SEM (Scanning Electron Microscope) y cuatro
espectrómetros de rayos X (EDS: energy-dispersive X-ray spectrometers). Al incidir el haz
de electrones del SEM sobre la muestra se generan backscattered electrons (BSE) que son
medidos para localizar las partículas individuales dentro de la muestra. Posterior a esto, se
realiza un barrido sobre la superficie en una grilla de espaciamiento definida por el usuario,
con una resolución comúnmente entre 0.2 μm y 25 μm. El haz de electrones genera la
emisión de rayos X producto de la liberación de energía, emitida, por los electrones de alta
energía dentro del elemento, que ocupan los espacios dejados por electrones de niveles
energéticos más bajos, que son sacados fuera de su posición. Los espectros de rayos X
obtenidos son comparados con una base de datos y de esta forma se identifican todas las
fases minerales presentes en la muestra en cada espacio de la grilla (Ayling et al., 2012;
Pirrie et al., 2012). (Ver Figura 5).
Figura 5 – Esquema del sistema Quemscan (Quantitative Evaluation of Minerals by Scanning Electron Microscopy)
Con Qemscan no es posible diferenciar entre polimorfos, esto producto de que la
determinación del mineral se hace en base a la emisión de rayos X secundarios, los cuales
dependen de los átomos y no de su ordenamiento espacial (estructura cristalina). Lo
anterior lo diferencia de técnicas como el XRD. Mientras el Qemscan detecta la emisión de
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rayos X secundarios producto de la incidencia de un haz de electrones, el XRD se basa en
la difracción de rayos X producto de las nubes de electrones que envuelven a los átomos
individuales de los minerales y con esto caracteriza la estructura cristalográfica y la
mineralogía. Producto de esto el XRD no es capaz de caracterizar material no cristalino
(amorfo) mientras que el Qemscan no es afectado por eso (Ayling et al., 2012).
3.2.2 XRF
La fluorescencia de rayos X (XRF) es un fenómeno en el cual, mediante la incidencia de
rayos X sobre la muestra, se logra sacar un electrón de los niveles de energía más bajo del
átomo el cual es reemplazado por un electrón de un nivel energético mayor. Esta diferencia
de energía genera la emisión de un fotón de rayos X. Este fotón fluorescente es
característico de cada elemento y la medición de su energía determina al elemento que lo
emitió y la intensidad de los fotones indica la concentración de cada elemento. Dentro de
sus limitaciones se encuentra el hecho de que detecta desde el boro en adelante, y sus
límites de detección son mayores para elementos livianos y menores para elementos
pesados (Mukherjee, 2011).
3.2.3 XRD
La difracción de rayos X (XRD) consiste en el bombardeo de rayos X a una muestra, cuya
preparación involucra la conminución de la misma para que los granos queden orientados
en distintas direcciones. Los rayos X se difractan según la ley de Bragg y se registran los
peaks de difracción. Cada fase cristalina tiene un espectro de difracción característico, por
lo que quedan caracterizadas siempre y cuando no se produzcan problemas como el
solapamiento de peaks o el efecto matriz, donde una fase altamente cristalina oscurece a
una pobremente cristalina (Mukherjee, 2011).
3.2.4 Microscopia de luz transmitida
El análisis de cortes transparentes se basa en el paso de luz polarizada por los granos
minerales, una vez que la luz pasa por ellos vuelve a vibrar en varias direcciones. Posterior
a esto se puede volver a colocar un polarizador antes que la luz llegue a los ojos (nícoles
cruzados) o dejar pasar la luz directamente (nícoles paralelos). Es gracias a este fenómeno
que se pueden identificar los minerales por las características ópticas distintivas de cada
uno (Mukherjee, 2011).
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3.2.5 Microscopia de luz reflejada
Los minerales de mena (mineral sin limpiar, tal como se extrae de la mina) deben ser
analizados en un microscopio de luz reflejada. Su funcionamiento se basa en la iluminación
de la muestra desde arriba para permitir la examinación de la luz reflejada por las superficies
pulidas (Gribble, Hall, 1985).
3.2.6 ICP – OES
Esta técnica está basada en la emisión espontánea de fotones desde los iones y átomos
que han sido excitados. La muestra puede ser introducida directamente al instrumento si se
trata de algún líquido o gas, en el caso de ser sólida debe ser preparada de tal forma de
que se presente en forma de solución. La solución de muestra es convertida en un aerosol
y se dirige al canal central del plasma. En su núcleo, el Inductively Coupled Plasma (ICP)
mantiene temperaturas de aproximadamente 10000K lo que produce que el aerosol sea
llevado a estado plasmático. Los elementos a analizar son liberados como átomos libres,
promoviéndolos a estados excitados para luego emitir fotones y volver a su estado base.
Las longitudes de onda de los fotones se utilizan para determinar los elementos de los
cuales fueron originados. El número total de fotones es directamente proporcional a la
concentración del elemento que los originó en la muestra (Hou & Jones, 2000).
3.2.7 Extracción parcial
Este análisis corresponde a un método químico de cuantificación de Cu, Fe y S, mediante
distintas etapas de ataques con ácidos distintos desarrollado por BHP (Williams, Gilligan y
Preece, 2000). La cantidad liberada de Cu depende de la especie mineral y el ácido
utilizado. Estos valores se determinaron experimentalmente y son conocidos como
“extracciones limitantes”.
3.3 Vigilancia tecnológica
Actualmente existen alrededor de 70.000 patentes vigentes (Google Patents) sobre
analizadores mineralógicos online, cada una de estas patentes asociadas a las técnicas
anteriormente descritas y para ciertos casos particulares. Por lo general no existe un santo
grial que pueda analizar todos los compuestos existentes y además acortando los tiempos
de análisis a instantáneo. Dentro de las más representativas se encuentran las siguientes:
P á g i n a 15 | 73
Patente País Fecha de
Publicación
Pub Number Descripción
Polycrystalli
ne X-ray
diffraction-
photocataly
sis
combined
in-situ
characteriz
ation
analysis
system.
China 01-07-2015 CN204439582
U
La presente invención se refiere a un material
fotocatalítico para un sistema de análisis de
caracterización in situ combinado de difracción de
rayos X policristalino. Con esto es posible realizar
análisis in-situ de sustancias químicas.
X-ray
analysis
device.
Japón 12-11-1993 JPH05296950
A
Sistema de ingreso de datos y curvas de
calibración a difractómetro de rayos X para uso de
manera automática durante el análisis.
Online
energy
dispersive
X-ray
diffraction
analyser.
Estados
Unidos
02-12-2010 US201003032
06A1
Sistema de análisis de difracción de rayos X para
mineralogía. Con la salvedad de no poder distinguir
entre dos morfologías espaciales distintas de la
misma molécula.
On-line
analysis
method for
mineral in
ore pulp.
China 30-12-2015 CN105651801
A
Sistema de análisis online de pulpa en proceso de
flotación mediante Difracción de rayos X y
fluorescencia de rayos X.
Pulp
density-
measuring
method
based on
isotope x
fluorescenc
e carrier.
China 23-03-1987 CN87102281A
Método para medir densidad de la pulpa en el
proceso de flotación.
Pulp grade
online
measureme
nt device.
China 03-02-2010 CN101788508
A
Medidor de grado de pulpa en flotación mediante
Rayos X.
Tabla 1 - Patentes de Analizadores en línea
3.4 La innovación de CodelcoTech y SAX SPA
3.4.1 Definición del problema
La eficiencia de un proceso metalúrgico depende, en gran medida, de la adecuada y
oportuna toma de decisiones operacionales ante la variabilidad de la calidad física y química
de los minerales que entran al proceso. Para esto es necesario cuantificar los cambios de
los parámetros intrínsecos, como leyes, y del proceso de concentración de minerales, en
particular la mineralización de mena y ganga (material inservible que se extrae de una mina
junto con los minerales útiles), de forma de poder aplicar estrategias de control que permitan
ajustar las condiciones operacionales y optimizar la eficiencia del proceso.
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En la actualidad existe tecnología para proporcionar información en línea de leyes de
mineral, en especial de cobre. Sin embargo, esta información no es suficiente para optimizar
el proceso de flotación de minerales de cobre. De aquí que es una práctica operacional
habitual complementar dicha información con datos de mineralización obtenidos en forma
discreta desde muestreos poco representativos de la realidad operacional. En otros casos
es común estimar la composición mineralógica a partir de la composición química,
información que es de carácter cualitativa. En ambos significa tomar decisiones
operacionales que dan respuesta a fenómenos ocurridos en otro instante de tiempo, que
no aseguran la optimización de la eficiencia del proceso en términos de recuperación de la
especie de interés, consumo específico de reactivos y costo de operación.
Hasta el momento no había un equipo que pudiese alcanzar un nivel de precisión razonable
del tipo de mineral, que su resultado se conociera en minutos y que pudiese operar en la
misma planta de procesamientos de mineral. CodelcoTech y SAX se hicieron cargo del
problema y generaron el diseño y la posterior construcción de una solución que resolviera
estas problemáticas y condiciones de borde. La empresa SAX se adjudicó este proyecto
luego de un proceso de clasificación que se detalla en el Anexo 1.
3.4.2 ¿Quién es SAX SPA?
SAX SPA es una empresa especializada en proveer soluciones de instrumentación analítica
para la industria y la minería. Especializada en el campo de análisis químico elemental,
análisis mineralógico y preparación automatizada de muestras. Con tecnología aplicable al
control de procesos, control de calidad e investigación de materiales.
Tiene una vasta experiencia como proveedor de instrumentos científicos para análisis
químico elemental y mineralógico, insumos y servicios. Trabaja desde el año 2003, en
asociación con fabricantes respetados a nivel mundial, suministrando una amplia gama de
productos y soluciones innovadoras para el control de procesos, control de calidad e
investigación de materiales. Cubre un extenso campo de aplicaciones, ya sea en el área
industrial, minera o académica.
3.4.3 La solución diferenciadora
El difractómetro de rayos X utiliza una técnica basada en el fenómeno de difracción de los
rayos X (XRD, tecnología mencionada en el capítulo 3.2.3) de un material en estado
cristalino. De acuerdo a cómo emergen del material irradiado se puede determinar ciertos
P á g i n a 17 | 73
patrones de difracción, los que posteriormente permiten identificar qué tipos de minerales
contiene la muestra. La transformación de este equipo implica cambiar la forma de calcular
y la manera en que se incorpora la muestra, ya que el material en Planta viene en estado
acuoso (pulpa de cobre) y se le agrega una celda de medición. Ahí se produce la difracción
en una sección de tubería que hace un muestreo de aproximadamente 25 litros de pulpa
desde la línea de proceso. Una vez terminado el análisis, la muestra es devuelta al proceso
nuevamente.
La solución está diseñada para operar automáticamente, lo que disminuye los costos de
operación. La única intervención que requiere es cada 12 meses para hacer mantenciones
al sistema y calibraciones al difractómetro. Este sistema está compuesto por 5
componentes, que son:
- Difractómetro de Rayos X.
- Celda de Medición.
- Sistema automático de carga de muestra.
- Software diseñado para análisis.
- Software para control total de la medición.
3.5 Conclusiones
Finalmente se observa que el nicho de mercado para un producto de detección
mineralógica online es muy específico. Implementar un sistema debe ser caso único para
cada operación independiente de que las técnicas utilizadas en el software sean similares.
Ahora bien, en este caso, este analizador presentado por CodelcoTech posee una ventaja
adicional, esta es que además de analizar, ese dato será variable de control del proceso
aguas abajo. Esto da un plus extra al equipo presentado y diferencia por un gran margen a
los existentes hoy en día.
P á g i n a 18 | 73
4. Metodología
El proceso de innovación, así como, los proyectos de innovación se suelen visualizar como
un embudo en el cual se realiza un filtrado de ideas de acuerdo a diferentes etapas (Ver
Figura 6).
Figura 6 - Proceso de Innovación (Miranda & Medina, 2008)
Para este caso en particular, y según los requerimientos de la empresa, solo se enfocará
en las ultimas 3 etapas del embudo.
- Definición de Proyecto: Dar forma al proyecto que permita ejecutar la idea,
estableciendo planes concretos de acción y además de los recursos necesarios.
- Ejecución: Durante la misma es importante que todos los que participan entiendan
lo que se quiere lograr, así como su papel. Además, hay que asegurar el
seguimiento de cada proyecto para comprobar que se respeta el plan acordado, si
bien, tratándose de proyectos de innovación, puede ser necesario plantear cambios
sobre la marcha.
P á g i n a 19 | 73
- Seguimiento: Una vez finalizado el proyecto es importante verificar si han habido
desviaciones respecto al plan inicial y analizar sus causas. Posteriormente, será
necesario llevar a cabo un seguimiento de los resultados.
Siendo estas etapas de maduración de la idea y ejecución de esta, las más importantes del
proceso completo.
Existen componentes del tipo técnico o de entorno que no se pueden observar durante el
proceso, y que solo aparecen una vez implementada la idea en terreno. Por otro lado, existe
un componente no menor y de gran impacto para el éxito de una innovación; esta
componente es el factor humano de resistencia al cambio. Frases tales como: “Esto ya se
hizo antes y no funcionó”, “Siempre se ha hecho así”, entre otra, y actitudes de “sabotaje”
frente a pruebas industriales de ideas innovadoras han hecho que gran cantidad de
proyectos de innovación sean un total fracaso. Sobre todo, en la DCH, en donde se
encuentra una dotación en promedio de una edad avanzada, siendo muy resistente al
cambio de prácticas operacionales, o al quiebre de paradigmas.
Para evitar una “crónica de una muerte anunciada” con el proyecto mineralogía en línea se
tomaron las siguientes medidas (CodelcoTech, s.f.).
1- Levantamiento de una línea Base.
2- Estrategia de Control.
3- Estimación de nuevos factores de control.
4- Ingeniería y Montaje.
5- Puesta en marcha.
6- Contrastación.
7- Transferencia de equipo a operaciones y mantención.
Las medidas anteriormente mencionadas deben ir acompañadas por una cultura de gestión
de la innovación propia de Codelco. Esta tiene como objetivo la implementación de
soluciones tecnológicas o de los modelos de negocios que agreguen valor a la corporación.
Es decir, el foco es 100% en los resultados.
Teniendo toda la metodología anteriormente mencionada se procede a la implementación
y ejecución del proyecto en sí.
P á g i n a 20 | 73
5. Desarrollo de la Solución
La ejecución del proyecto “Mineralogía en Línea” se lleva a cabo entre los años 2015 a
2017; teniendo una base de desarrollo de la tecnología de detección de especies
mineralógicas mediante difracción de rayos X entre los años 2000 al 2012.
La primera fase entre los años 2000 - 2001, contempló el prototipo de sensor de mineralogía
en línea. La segunda fase consideró entre los años 2002 - 2003 un estudio de flotación de
especies minerales y desarrollo de criterios de control. La tercera fase consistió entre los
años 2003-2006 en la evaluación del prototipo. El año 2012 se compró el difractómetro de
Rayos X modelo D8 ADVANCE, marca Bruker y el año 2015 se reactivó el proyecto
formulado como: “MINERALOGÍA EN LÍNEA PARA DIVISION CHUQUICAMATA”.
La innovación consistió en diseñar un equipo que permitiese medir en tiempo real la
mineralogía de una pulpa (concentrado Rougher) en una planta de flotación. Este equipo
ha sido patentado conforme a la Ley 19.039. Concediéndole a Codelco el 50% de la patente
y a SAX Soluciones analíticas SPA el 50% restante.
Las principales modificaciones al equipo de serie Bruker son las siguientes:
- Incorporación de un espejo de Göbel. Esto permite que los rayos X que provienen
del tubo emisor lleguen al detector en forma paralela.
- Reemplazo del sistema de medición de polvos por una cámara de medición que
consiste en un tubo de acero inoxidable vertical en el centro de un goniómetro
dispuesto en una plataforma horizontal.
- Sistema automático de captación, traslado, recirculación y limpieza de pulpa. Este
sistema de captación de muestra es comandado por un sistema de adquisición de
datos (DAQ por sus siglas en inglés) incluido en el equipo de marca National
Instruments.
La patente ha regido desde el 28 de marzo de 2006 y caducará el 28 de marzo de 2021.
Teniendo todo lo anterior resuelto, solo falta la etapa final de implementación para disponer
de un producto comercial replicable en otras Divisiones de la compañía.
5.1 Levantamiento en Terreno
El levantamiento en terreno fue la primera instancia para establecer la línea base de acción
para una posterior implementación de la tecnología. En este sentido se logró implicar a
P á g i n a 21 | 73
todas las áreas correspondientes al proyecto, personal de CodelcoTech, Superintendencia
de Ingeniería de Procesos Concentradora (SIP), Unidad de Control de Procesos
Concentradora (UCAP), personal de operaciones y personal de mantenimiento
Concentradora.
Las secciones consideradas a evaluar fueron Flotación Primaria A1, A2 y celda TC-300. El
detalle del levantamiento en terreno para la línea base de implementación se encuentra
detallado en el Anexo 2.
El levantamiento en terreno, con todo el personal involucrado (Codelcotech, Codelco
Chuquicamata y SAX SPA) tuvo como resultado conclusiones muy importantes para la
futura implementación.
En primer lugar, se detectaron 5 problemas principales en el proceso de concentrado de
minerales.
- Alta variabilidad de mineral.
- Altos contenidos de Pirita proveniente desde yacimiento Chuquicamata.
- Lentos tiempos de reacción en la operación debido a la no existencia de
analizadores en línea en torno a la flotación primaria.
- El consumo de reactivos y cal se realiza mediante relación Fe/Cu=2. Esto es
mediante análisis químico por elemento y no mineralógico.
- Toma de muestra cada 2 horas.
Además, se define la implementación de la tecnología en la planta de flotación primaria A-
2.
Figura 7 – Esquema de la planta de Flotación primaria A 2.
P á g i n a 22 | 73
Luego de la identificación de los problemas y del área específica en donde se implementará
la tecnología, se detallan las posibles soluciones a los problemas antes descritos. Estas
son las siguientes:
- Obtener composición mineralógica del concentrado.
- Cálculo estequiométrico de las leyes de interés.
- Acción automática de control una vez analizado la razón Fe/Cu más la Pirita. Esto
conlleva a determinar un nuevo factor de control.
- Análisis de concentrado cada 15 minutos; tiempo mucho menor a las 2 horas que
se encuentra en la condición base del levantamiento.
5.2 Estrategia de control
Codelco en conjunto con CodelcoTech y la empresa SAX trabajan en la puesta en marcha
de un equipo Analizador de Mineralogía en Línea (AML) (BRUKER, modelo: D8
ADVANCE). Este equipo se localiza frente al cajón de concentrado primario de la flotación
Rougher A-2.
Figura 8 - Diagrama Flotación Rougher A-2
Como se puede observar de la Figura 8, el equipo de AML toma las muestras de
concentrado Rougher A-2 desde las bombas P-105 y P-106.
La información generada por el equipo de AML se utilizará para controlar en tiempo real la
dosificación de reactivos de la flotación Rougher A-2 (Ver Figura 9). El lazo de control
propuesto permitirá:
TC-300
Mineralogía
y
Ley
P-105
P-106
Reactivos:Diesell, Xantato,
Hostaflot,
Espumante.
MoliendaSAG
% Sólidos
LI
pH
Cajón 104
LI
LIC
A Espesadores
A Remolienda
A Remolienda Cajon 109-B
Flotación Rougher A-1
Xantato en avance
P á g i n a 23 | 73
Adición de reactivos en función de la mineralogía del concentrado Rougher A-2.
Mantener rangos aceptables de calidad de concentrado Rougher A-2 (en la medida
que la composición mineralógica de entrada lo permita).
Mejorar la recuperación de cobre de la flotación Rougher A-2.
Los objetivos de esta etapa son los siguientes.
Entregar el algoritmo de control del proyecto CodelcoTech 25-15 para que pueda
ser programado en el Sistema de Control Distribuido (DCS) por personal de la
Unidad de Control y Análisis de Procesos de la Planta Concentradora de la DCH.
Presentar las especies mineralógicas que se monitorearan para realizar los cálculos
del algoritmo.
Implementar la fórmula de cálculo (%Pirita
Σ%Sulfuros de Cobre )Base Mineral.
Implementar la fórmula de cálculo Ley elemento𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 =
∑ % especie sulfurada base minerali ∗ % del elemento en la especie sulfuradaiNi=1 , para
el Cu, Fe y Mo.
Implementar cómo debe decidir el algoritmo la aplicación de un estándar de flotación
u otro.
El detalle de la estrategia de control se encuentra en el Anexo 3.
El esquema final del sistema integrado a la línea de flotación Rougher A-2 se presenta en
la Fig. 9.
P á g i n a 24 | 73
Figura 9 - Esquema sistema integrado a la línea de flotación Rougher A-2
5.3 Estimación de factor base (FB)
Cambiar el indicador % 𝐹𝑒
% 𝐶𝑢 por el factor 𝐹𝐵 = (
%Pirita
Σ%Sulfuros de Cobre )BM fue uno de los aspectos
a mejorar de la operación de la flotación Rougher A-2. Esto último permite tomar una mejor
decisión con respecto al cambio de reactivos ante variaciones de mineralogía en el
concentrado.
A partir de información recabada con personal de la SIP, del área de geometalurgia de la
DCH y del sistema PI Datalink, se generó una base de datos que representa cada 24 horas
la operación de la flotación Rougher A-2. Se destaca dentro de esta base la dosificación de
reactivos, el tonelaje de alimentación fresca a la molienda SAG, las leyes elementales de
Cu/Mo/Fe, y la mineralogía del yacimiento de DCH.
La estimación del factor FB determinó las siguientes conclusiones.
Los balances de masa realizados en torno a la flotación Rougher A-2, bajo los
supuestos considerados, permitieron determinar 100 factores FB para el
concentrado global entre los años 2012 y el año 2015.
A partir del análisis de histogramas se fijaron los valores FB iniciales para las bandas
de operación del algoritmo de control en 0,9 para el α1 y 0,4 para el α2.
Algoritmode control
Referencia Ley (Banda)
Planta de Reactivos
Razón Fe/Cu
entrada
Cabeza Flotación Rougher A-2
Cola
Analizador en línea
mineralogía
Analizador en línea de elementos
Razón %Pirita/Σ%Scu
del Concentrado
Cálculos estequiométricos
Leyes
Estimación Recuperación
Concentrado
P á g i n a 25 | 73
El análisis de los factores FB y %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜en el concentrado global de la flotación
Rougher A-2 entregó un valor de coeficiente de correlación múltiple (r) de 0,82. Lo
que establece una correlación positiva alta entre ambos factores y un alto porcentaje
de variabilidad del factor FB Conc explicado o debido a la recta de regresión. Esto
último, se atribuye a que ambos factores se calculan exclusivamente a partir de las
especies mineralógicas sulfuradas. Además, dependiendo de la exactitud y
precisión de las mediciones del AML, utilizar uno u otro factor.
Al observar los factores %Fe
%Cu𝑞𝑢í𝑚𝑖𝑐𝑜 y
%Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜en la alimentación de la flotación
Rougher A-2 se determinó que no siguen el mismo comportamiento, puesto que el
primero considera el aporte de Fe sin importar si su origen radica en especies
mineralógicas sulfuradas o no.
Mismo caso para los factores %Fe
%Cu𝑞𝑢í𝑚𝑖𝑐𝑜 y
%Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜en el concentrado global
de la flotación Rougher A-2, pero con un coeficiente de determinación múltiple (r2),
el valor obtenido corresponde a un valor muy bajo. Por lo que la utilización de un
factor o el otro no es equivalente.
Los resultados anteriores, más el hecho de que los reactivos de flotación están
enfocados hacia las especies mineralógicas y no a los elementos, permiten
establecer que la utilización del factor FB o el %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 se presentan como
mejores elementos de decisión para las estrategias de control en la flotación
Rougher A-2.
El detalle de cálculo del factor FB se detalla en el Anexo 4.
P á g i n a 26 | 73
6. Puesta en Marcha
6.1 Autorización de funcionamiento del equipo
En relación a temas de autorización de funcionamiento del equipo y seguridad, se obtuvo
la resolución exenta N° 2384 de la SEREMI de salud Región de Antofagasta.
1. La resolución autoriza la operación de una instalación radioactiva de 3ra categoría, que
cuenta con un equipo de Rayos X, del tipo Difractómetro de Rayos X, marca BRUKER
AXS, modelo D8 ADVANCE, año fabricación 2012, N° de serie equipo 206856, N° de
serie tubo 471074 con 60 kV máx y 50 mA, para análisis de minerales en línea, en la
corriente del concentrado de la Planta Concentradora A-2, de propiedad de la empresa
Codelco Chile DCH.
2. Cualquier modificación respecto de los antecedentes presentados y de las condiciones
en que ha sido autorizada la operación del equipo, a saber, traspaso a cualquier título,
cambio del tubo de rayos X, ejercicio de otra actividad no autorizada, entre otras, no
será amparada por la resolución y dichas eventualidades deberán ser oportunamente
comunicadas y aprobadas por la SEREMI de salud.
3. La autorización tiene una vigencia de tres años, a contar desde la fecha de su emisión
(26 de junio de 2016), de conformidad a lo dispuesto en el artículo 7° del código
sanitario, siendo automática y sucesivamente prorrogada por períodos iguales, mientras
no sea expresamente dejada sin efecto.
6.2 Montaje
Para completar el montaje del equipo personal de la Dirección de Innovación y Tecnología
(DIT) - Codelco gestionó los aspectos administrativos y asignó a Cerro Nevado mediante
una orden de servicio (ODS). CodelcoTech apoyó a la DIT en los temas técnicos,
supervisión de las actividades del contratista y recepción de las obras.
6.3 Puesta en marcha
La puesta en marcha del equipo se inicializó con la empresa SAX Soluciones analíticas
SPA energizando el equipo AML.
P á g i n a 27 | 73
El equipo AML necesitó unas modificaciones, las cuales fueron realizadas por CodelcoTech
en conjunto con SAX Soluciones analíticas SPA. Estas modificaciones son las siguientes:
- El ingreso de aire, agua y pulpa.
- Medidas de radiación en el entorno y el desarrollo de enclavamientos de seguridad.
- Pruebas funcionales en vacío, con agua y pulpa.
- La duración del kapton y el sistema hidráulico de recirculación de pulpa.
- Sensorizar el equipo y realizar la programación de los algoritmos para la operación
del equipo en modo manual y automático.
- Establecer comunicación con el DCS.
6.4 Transferencia de equipo a Operaciones y Mantención
Se realizaron caminatas y capacitaciones al personal de operaciones - mantención de la
Planta Concentradora de la DCH.
La caminata con personal de mantención se llevó a cabo el 20-12-2016. Trató de una visita
en terreno, muestra y revisión del equipo AML. Participó personal de la Superintendencia
de Automatización y Electrónica (SAE) - Concentradora, DIT-Codelco y personal de
CodelcoTech.
Las capacitaciones del equipo AML a personal de operaciones de DCH se efectuaron el 21-
12-2016/22-12-2016/04-01-2017/05-01-2017/06-01-2017/19-06-2017. Se trataron los
siguientes temas:
1. Introducción.
2. Encendido del equipo.
3. Medición Automática.
4. Control manual OnStream Commander.
5. Alarmas y Errores.
6. Teoría sistema del equipo AML.
7. Apagado del Sistema.
8. Conceptualización TOPAS (Software de calibración), Trabajos de Validación,
Factores de Corrección, Manual TOPAS.
Participaron además personal de Control Metalúrgico de Concentradora (COMECO), UCAP
y la SAE.
P á g i n a 28 | 73
7. Validación en planta
Una vez que el equipo AML se encontró operativo y calibrado se inició la segunda fase del
proyecto que consistió en tomar la información generada por él y actuar sobre la planta en
tiempo real utilizando el algoritmo de control. El proceso se dividió en dos (2) pruebas, una
en lazo abierto y otra en lazo cerrado.
7.1 Prueba en lazo abierto
La duración de la prueba en lazo abierto fue de 3 días, desde el 13 al 15 de junio del año
2017, trabajando en terreno desde las 7:00 a las 20:00 h. Esta prueba correspondió
solamente al monitoreo de variables y a la búsqueda de oportunidades de cambio de
reactivos. A continuación, se presenta la mineralogía obtenida.
Figura 10 – Evolución de especies relevantes del proceso medidas por equipo AML.
La figura 10 de mineralogía registrada por el equipo AML durante la prueba en lazo abierto
representa uno de los mayores resultados del proyecto. Se destaca la repentina variación
de la pirita y como durante el lapso de un turno de operación de la flotación Rougher A-2
pudo pasar de un 5% a un 20% base mineral en el concentrado.
P á g i n a 29 | 73
Previo al desarrollo del proyecto, no se poseía información relacionada con la variación en
el porcentaje de especies mineralógicas en el concentrado Rougher A-2 durante los turnos
de operación de la planta.
Los valores obtenidos en la gráfica anterior refuerzan el concepto de tener estrategias de
control enfocadas hacia la variabilidad en el porcentaje de especies en los concentrados.
A partir de los valores obtenidos del factor FB y considerando la cota de error relativo de
15%, se obtuvo la siguiente gráfica.
Figura 11 – Evolución de Factor FB vs Tiempo medido por equipo AML
A partir de la figura 11 se observa que hubo una ventana de 8 horas durante las cuales se
podría haber efectuado un cambio de reactivo de cabeza de Hostaflot a Xantato.
7.2 Prueba en lazo cerrado: Operación controlada
Para el caso de la prueba en lazo cerrado, su duración fue de 4 días, desde el 17 al 20 de
julio del año 2017, trabajando en terreno desde las 7:00 a las 20:00 h. Esta prueba
correspondió al monitoreo de variables, a la búsqueda de oportunidades de cambio de
reactivos, y a las solicitudes de cambio de reactivos de cabeza. A continuación, se presenta
la mineralogía obtenida.
P á g i n a 30 | 73
Figura 12 – Evolución de Especies vs tiempo medidos por equipo AML
La figura 12 de mineralogía registrada por el equipo AML durante la prueba en lazo cerrado
presenta la disminución del % de pirita en el concentrado Rougher A-2. A diferencia de la
prueba en lazo abierto, los % de pirita estuvieron bajo el 15% la mayor parte del tiempo. Se
destaca la calcopirita, que aumentó su presencia en alrededor de 4 puntos porcentuales.
A partir de los valores obtenidos del factor FB y considerando la cota de error relativo de
15%, se obtuvo la siguiente gráfica.
P á g i n a 31 | 73
Figura 13 – Evaluación de Factor FB vs Tiempo medido por equipo AML
A partir de la figura 13 se observa que hubo una ventana de 68 horas durante las cuales se
podría haber efectuado un cambio de reactivo de cabeza de Hostaflot a Xantato.
Durante la prueba en lazo cerrado se hicieron varias solicitudes de cambio de reactivos de
cabeza (de Hostaflot a Xantato) en la flotación Rougher A-2.
La primera fue a las 15:08 h del 18/07, pero no se pudo llevar a cabo. Asimismo se solicitó
posteriormente el día 19/07 y el 20/07 a distintas horas, pero tampoco se pudo efectuar.
El principal motivo por el cual no se pudieron realizar los cambios de reactivos fue debido
a que hay dos estanques de Xantato, uno activo y otro que no se ha utilizado últimamente.
Como consecuencia de esto último se cuenta con una cantidad acotada de Xantato para la
operación del día a día. Si se llegaba a utilizar Xantato durante las pruebas en lazo cerrado,
personal de operaciones afirmó que se habrían quedado sin stock para el turno C.
Todo lo anterior hace necesario el funcionamiento del equipo AML para seguir detectando
las oportunidades de mejora y de esta forma seleccionar el reactivo de cabeza más
adecuado durante la operación Rougher A-2.
P á g i n a 32 | 73
8. Evaluación financiera
8.1 Evaluación Financiera
Actualmente el proceso de flotación Rougher A-2 se enfrenta principalmente a tres
problemas:
Alta variabilidad del mineral.
Altos contenidos de pirita en el mineral proveniente del yacimiento de
Chuquicamata.
Lentos tiempos de reacción en la operación debido a la ausencia en el
funcionamiento de analizadores en línea en torno a la flotación primaria A-2.
Esto problemas pueden ser enfrentados directamente por el equipo de medición de
mineralogía en línea más un algoritmo de control que cierre el lazo.
Los KPIs seleccionados corresponden a:
Ahorro de reactivos Xantato-Hostaflot
Aumento recuperación de Cobre.
Disminución de Cal
8.2 Ahorro de reactivos xantato - hostaflot
Para llevar a cabo la evaluación económica se utilizaron los datos entregados en la bitácora
de la SIP de DCH, los análisis de microscopía óptica diarios del área de geometalurgia de
DCH y la información obtenida del sistema PI. Dado que se cuenta con información
mineralógica acotada, se tuvo que trabajar con datos del período comprendido entre el año
2012 y el año 2015.
Se realizaron 100 balances de masa para 100 días. Los principales resultados obtenidos
permitieron determinar el factor FB en el concentrado, y las bandas de operación en la
flotación Rougher A-2. Las bandas de operación permiten identificar zonas donde se
debería aplicar un reactivo de cabeza u otro. En el caso particular de la flotación Rougher
A-2, se pueden utilizar Hostaflot o Xantato como reactivos de cabeza.
La diferencia entre ambos reactivos no recae solamente en su especificidad (siendo
Hostaflot más afín con respecto a los sulfuros de cobre), sino que también en su costo (2,67
US$
𝑘𝑔 para el Hostaflot versus 1,61
US$
𝑘𝑔 para el caso de Xantato).
P á g i n a 33 | 73
Esto último es crítico en una operación fluctuante como lo es la flotación, puesto que la
mineralogía va cambiando y hay que dar con respuestas en tiempos adecuados.
Actualmente los análisis químicos elementales se llevan a cabo cada 4 horas
aproximadamente, el equipo de mineralogía en línea permite obtener resultados cada 15
minutos en la composición de especies. Permitiendo decidir cuál reactivo utilizar.
Una vez determinada estas fechas, se calcularon los kilos totales de Hostaflot utilizados y
se multiplicaron por su valor de mercado. Los kilos totales también se utilizaron para calcular
cuánto habría sido el costo de utilizar Xantato. Al hacer la sustracción se obtiene el beneficio
económico. El ejercicio se desglosa en la siguiente tabla.
Total de Hostaflot utilizados [kg] 64.876
Costo de utilizar Hostaflot US$ 173.218
Costo si se hubiese utilizado Xantato en vez de Hostaflot por indicación del factor FB US$ 104.450
Ahorro potencial en reactivos en 100 días de análisis US$ 68.768
Ahorro potencial en reactivos en 365 días (proporcional) US$ 251.004
Tabla 2 - Ahorro potencial de reactivos al utilizar equipo AML
8.3 Aumento de recuperación de cobre
El siguiente cálculo de aumento de recuperación de cobre en la Rougher A-2 fue
desarrollado por el área de transferencias tecnológicas.
Se plantean dos casos, el caso base y el de situación mejorada.
En el caso base se considera la operación actual, en la cual se obtiene la ley del
concentrado Rougher A-2 cada 4 horas, lo que impide corregir desviaciones del proceso en
periodos de tiempo menores.
En la situación mejorada se considera la instalación de un equipo de mineralogía en línea,
que permite tener la medición en 15 min mediante la técnica de difracción de rayos X
además de inferir leyes de elementos de interés y contenido de insolubles. La información
en línea de estos parámetros permite mejorar la operación del proceso de flotación, a
través, de un uso más preciso de reactivos y permitiría mejorar la recuperación en cobre.
Los supuestos se listan a continuación.
P á g i n a 34 | 73
Se considera que el contenido mineralógico contiene las especies que es posible
leer con el equipo.
Se considera que los siguientes procesos en planta tienen la capacidad suficiente
para absorber el aumento.
Los cálculos de la evaluación se hacen en base a la instalación del equipo en la
línea A-2 de División Chuquicamata la cual procesa 70.000 toneladas por día.
Se asume una disponibilidad de planta anual del 80%.
La ley de alimentación se estima en 0,7% Cu.
Se considera un costo de 121 cUS$/lb de Cu fino desde el proceso de flotación en
adelante.
El equipo se valoriza en 392.000 USD.
Materiales y Mano de obra de instalación se estima en un 20% del valor del equipo,
esto es 78.400 USD.
Costo de servicio de laboratorio se estima en 75.000 USD.
Propuesta de Implantación de CodelcoTech 176.500 USD.
Gastos de Mantención anual se estima en 15.000 USD.
Recuperación actual de cobre es de 80%.
Con los supuestos anteriores se estiman 3 escenarios.
Pesimista 0,4% de recuperación de Cu, con una probabilidad de 40%
Esperado 0,8% de recuperación de Cu, con una probabilidad de 50%
Optimista 1,2% de recuperación de Cu, con una probabilidad de 10% Tabla 3 - escenarios para evaluación financiera
Además, se estima el precio del cobre según orientaciones internas, tabla 4.
2016 240 cUS$/lb
2017 252 cUS$/lb
2018 281 cUS$/lb
2019 305 cUS$/lb
Largo plazo 283 cUS$/lb Tabla 4 - Estimación precio de libra de cobre
Se presentan además dos escenarios de recuperación, estos son necesarios para realizar
la evaluación. El primero corresponde a la situación actual o convencional, y el segundo
P á g i n a 35 | 73
corresponde a un aumento de recuperación de un 0,8% que se debería obtener con el
equipo instalado.
Descripción Situación Convencional Situación Mejorada
Cantidad Unidad Cantidad Unidad
Producción diaria línea A2 70.000 ton/día 70.000 ton/día
Disponibilidad de Planta 80% 80%
Producción anual 20.440.000 ton/año 20.440.000 ton/año
Ley de Mineral 0,70% 0,70%
Recuperación 80% 80,80%
Total de cobre recuperado 114.464 ton/año 115.609 ton/año Tabla 5 - Situación actual de producción y situación mejorada
El impacto de la mejora en la recuperación de cobre en la situación mejorada se muestra a
continuación.
Descripción Cantidad Unidad
Aumento en recuperación 0,80%
Total de cobre recuperado 115.609 ton/año
Cobre recuperado adicional 1.145 ton/año
Nueva recuperación promedio 80,80%
Precio de venta 2017 252 cUS$/lb
Costo Planta (DCH) 121 cUS$/lb Tabla 6 - Impacto situación mejorada
A continuación, se presentan los flujos incrementales e indicadores.
INVERSIÓN
Equipo 392 KUS$
Materiales y MO instalación 78,4 KUS$
Costos de servicios laboratorios 75 KUS$
Propuesta implantación IM2 176,5 KUS$
Total inversión inicial 721,9 KUS$
Tabla 7 – Inversión
COSTOS OPERACIONALES
Mantención anual 15 KUS$
Tabla 8 - Costo Operacional
P á g i n a 36 | 73
DATOS PRODUCCIÓN
Flujo diario A-2
70.000 ton/día
Disponibilidad planta 80%
Flujo anual A-2
20.440.000 ton/año
Ley promedio Cu 0,70%
Recuperación 80%
Probabilidad escenario pesimista 40%
Probabilidad escenario base 50%
Probabilidad escenario optimista 10%
Aumento recuperación (pesimista) 0,40%
Aumento recuperación (base) 0,80%
Aumento recuperación (optimista) 1,20%
Producción anual Cu
114.464 ton/año
Aumento producción (pesimista)
572 ton/año
Aumento producción (base)
1.145 ton/año
Aumento producción (optimista)
1.717 ton/año
Aumento producción (pesimista)
1.261.393 lb/año
Aumento producción (base)
2.522.787 lb/año
Aumento producción (optimista)
3.784.180 lb/año
Horizonte de evaluación 10 Años
Tasa de descuento 10%
Tabla 9 - Datos de Producción
P á g i n a 37 | 73
2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026
Precio venta Cu 240 252 281 305 283 283 283 283 283 283 283 cUS$/lb
Costos 121 121 121 121 121 121 121 121 121 121 121 cUS$/lb
Beneficio 119 131 160 184 162 162 162 162 162 162 162 cUS$/lb
Tabla 10 - Beneficio a través del tiempo
ESCENARIO PESIMISTA 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026
Ingresos adicionales
3.179
3.545
3.847
3.570
3.570
3.570
3.570
3.570
3.570
3.570 KUS$
Mantención anual
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15 KUS$
Inversión inicial
722 KUS$
Flujo de caja incremental
-
722
3.164
3.530
3.832
3.555
3.555
3.555
3.555
3.555
3.555
3.555 KUS$
Beneficios adicionales
-
722
1.652
2.018
2.321
2.043
2.043
2.043
2.043
2.043
2.043
2.043 KUS$
Tabla 11 - Evaluación escenario pesimista
ESCENARIO BASE 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026
Ingresos
adicionales
6.357
7.089
7.694
7.139
7.139
7.139
7.139
7.139
7.139 7.139 KUS$
Mantención
anual
15
15
15
15
15
15
15
15
15 15 KUS$
Inversión inicial
722 KUS$
Flujo de caja
incremental
-
722
6.342
7.074
7.679
7.124
7.124
7.124
7.124
7.124
7.124 7.124 KUS$
Beneficios
adicionales
-
722
3.305
4.036
4.642
4.087
4.087
4.087
4.087
4.087
4.087 4.087 KUS$
Tabla 12 - Evaluación escenario base
P á g i n a 38 | 73
ESCENARIO
OPTIMISTA 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026
Ingresos adicionales
9.536
10.634
11.542
10.709
10.709
10.709
10.709
10.709
10.709
10.709 KUS$
Mantención anual
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15 KUS$
Inversión inicial
722 KUS$
Flujo de caja
incremental
-
722
9.521
10.619
11.527
10.694
10.694
10.694
10.694
10.694
10.694
10.694 KUS$
Beneficios
adicionales
-
722
4.957
6.055
6.963
6.130
6.130
6.130
6.130
6.130
6.130
6.130 KUS$
Tabla 13 - Evaluación escenario optimista
INDICADORES ECONÓMICOS
VAN pesimista 11.666 KUS$
VAN base 24.055 KUS$
VAN optimista 36.443 KUS$
EVAN 20.338 KUS$
IVAN 28
TIR 246%
Tabla 14 - Indicadores económicos
Figura 14 - Beneficios por recuperación de cobre
P á g i n a 39 | 73
8.4 Disminución de Cal
En este caso se considera que el algoritmo de control podrá también disminuir el consumo
de cal sin afectar la recuperación de cobre al identificar los períodos de tiempo donde el
contenido de pirita es lo suficientemente bajo, como es el caso cuando el factor FB es menor
a α2 = 0,4.
Tasa de consumo de Cal Planta Concentradora kg cal/ton procesada 1,44
Tonelaje procesado por día en la Planta ton/día 154.366
Tonelaje procesado por día Planta A-2 ton/día 71.520
Toneladas de Cal consumidas Planta A-2 ton/día 103
Reducción de un 10% del consumo de Cal ton/día 10,3
Costo de la Cal Viva molida 90% US$/ton 517,59
Beneficio por reducción en el consumo de Cal US$/año 1.950.000 Tabla 15 - Beneficios por disminución de Cal
8.5 Beneficios Totales
Tomando el conjunto de todos los beneficios calculados, se puede hacer la siguiente
estimación global.
Ítem Pesimista Esperado Optimista
Ahorro de reactivos Xantato-Hostaflot US$/año 251.000 251.000 251.000
Aumento de recuperación de cobre US$/año 1.652.000 3.305.000 4.957.000
Disminución de Cal US$/año 1.950.000 1.950.000 1.950.000
Total US$/año 3.853.000 5.506.000 7.158.000
Tabla 16 - Beneficios Totales
P á g i n a 40 | 73
9. Conclusiones
A partir de cada una de las etapas completadas del proyecto se concluye lo siguiente:
El equipo de Análisis Mineralógico en Línea (AML) se encuentra con montaje
completado y validado a nivel industrial para funcionamiento en la flotación Rougher
A-2 de la Planta Concentradora de DCH.
El equipo de Análisis Mineralógico en Línea (AML) permitió trabajar en la operación
de la flotación Rougher A-2 de DCH con la cuantificación de porcentajes de especies
mineralógicas cada 40 min. Previo al equipo AML, estas especies mineralógicas se
cuantificaban en el concentrado Rougher de la flotación A-2 en casos muy puntuales
a través del año.
La relevancia de este último párrafo es alta, pues se obtuvo información con
respecto a los abruptos cambios en los porcentajes de especies mineralógicas en
el concentrado Rougher durante los turnos de operación.
Los bajos errores absolutos y relativos del % de cobre-fierro (entre el equipo AML y
COMECO) permiten establecer que el equipo AML puede servir como estimador de
tendencias de estos elementos.
El equipo AML funcionando en lazo abierto o en lazo cerrado permitió identificar
oportunidades de mejora operacional. En el caso particular del Factor FB, se
encontró un alto porcentaje de horas durante las cuales se podría haber cambiado
los reactivos de cabeza en la flotación Rougher A-2 de DCH.
Es importante señalar que para llevar la prueba en lazo cerrado en su totalidad,
deben estar disponibles los dos estanques de Xantato. De esta forma el turno C no
se quedará sin stock para operar las plantas de flotación Rougher.
Con respecto a la cuantificación de beneficios, el factor FB demostró durante la
prueba en lazo abierto oportunidades de mejora en un lapso de 8 h, haber cambiado
el reactivo de cabeza Hostaflot por Xantato hubiese significado 629 USD de ahorro
P á g i n a 41 | 73
para DCH. En el caso de la prueba en lazo cerrado, las oportunidades de mejora se
detectaron por 68 h, traduciéndose en 8.078 USD.
Al extrapolar los beneficios de cada una de las pruebas a un año de 52 semanas,
se estima un beneficio de 226.382 USD aproximadamente.
Las pruebas hechas en lazo abierto y lazo cerrado en la flotación Rougher A-2
demostraron que hay oportunidades de cambio de reactivo y por ende de ahorro de
costos en la DCH.
P á g i n a 42 | 73
Referencias
Chuquicamata, C. (s.f.). Balance de Masa Planta A-2.
Chuquicamata, C. (s.f.). Diagrama de Flotación Primaria .
Chuquicamata, D. (2015). Proyección 9+3 DCH 2015. Calama.
CodelcoTech. (s.f.). Centro de Innovación UC. Obtenido de
http://centrodeinnovacion.uc.cl/codelco-presenta-estrategia-innovacion-nueva-filial-
codelcotec/
Miranda, L. F., & Medina, E. (2008). Proyectos de Innovación: Formulación desde el enfoque de
procesos. 3(1).
System, P. (2008). PI Processbook .
P á g i n a 43 | 73
Anexo 1
Metodología de elección de empresa.
Para cumplir el objetivo se realizarán las siguientes actividades:
Etapa 1: Levantamiento de Información Interna
Actividades:
- Recopilar información relevante de la necesidad de Codelco.
- Realizar entrevistas para obtención de variables para la descripción de empresas y
servicios.
- Definir variables clave del servicio requerido.
Resultado:
Descripción e identificación de requerimiento.
Etapa 2: Levantamiento de Información Externa
Actividades:
- Búsqueda en la web internacional de empresas proveedoras de tecnología,
relacionadas con Sistemas de Medición Mineralógica en Línea.
- Consultas a especialistas en el rubro y campo técnico en estudio.
- Identificación, selección y descripción general de empresas identificadas.
- Levantamiento del documento con el requerimiento de información (RFI), revisión y
validación por parte del especialista técnico de CodelcoTech.
- Envío del cuestionario RFI a proveedores identificados.
- Recopilación de las respuestas del RFI enviados a los proveedores identificados
Resultados:
Listado y características generales de empresas con capacidades de acuerdo a la
necesidad de Codelco.
P á g i n a 44 | 73
Etapa 3: Organización, Análisis y Entrega de la Información
Actividades:
- Análisis de información recuperada.
- Elaboración de conclusiones.
Resultados:
Informe descriptivo de sobre las experiencias y tecnologías de empresas identificadas.
Bases de Datos
1. ESPACENET: Base de datos que permite la búsqueda y recuperación de
documentos de patentes y solicitudes de patentes. Espacenet es desarrollado por
la Oficina de Patentes Europeas y (EPO), junto con los estados miembros de la
Organización Europea de Patentes.
2. PATENTSCOPE: Base de datos que permite efectuar búsqueda en 69 millones de
documentos de patentes, entre los que se cuentan 3,3 millones de solicitudes
internacionales de patentes publicadas y tramitadas a través del Tratado de
Cooperación en materia de Patentes (PCT).
Palabras Clave
Durante la presente solicitud se informaron algunos proveedores que presentaban una
solución de Sistema de Detección Mineralógica en Línea. Además de esto, se realizó una
búsqueda complementaria de términos relevantes que pudiesen ser de utilidad para dirigir
la búsqueda de información de proveedores.
Palabras Claves
Mineralogía
Detección On-line
Sistema de control
Detección de pulpa
Caracterización de pulpa Tabla 17 - Palabras Claves
El enfoque de la búsqueda de empresas está relacionado con los sistemas de detección
mineralógica que puedan ser aplicables a operaciones mineras, de manera que puedan ser
una alternativa tecnológica al proceso convencional de caracterización de pulpa en el
P á g i n a 45 | 73
proceso de flotación. Lo que busca este sistema es la caracterización mineralógica de la
pulpa de flotación, de manera on-line. Idealmente este dato se debe acoplar al sistema de
control de reactivos que existe actualmente en la Concentradora.
De acuerdo con la explicación de la tecnología dada se buscaron empresas que pudieran
tener dentro de su línea de procesamiento equipos, dispositivos, software y sistemas
relacionados. En total se identificaron cinco (5) compañías.
Compañías Detectadas
Siemens
SAX SPA
HATCH
Endress+Hauser
Fluor Tabla 18 - Compañías Detectadas
Se procede a realizar el listado de preguntas correspondiente para poder seleccionar a la
empresa con la que trabajar en el proyecto en conjunto con CodelcoTech.
Luego de revisar los resultados se elige a la empresa SAX SPA para el desarrollo del
proyecto.
Compañías
Preguntas Siemens SAX SPA HATCH Endress+Hauser Fluor
Medición online de especies mineralógicas Cumple Cumple Cumple Cumple Cumple
Tiempo de medición menor a 30 minutos No cumple Cumple Cumple Cumple Cumple
Detección de especies mineralógicas de Cobre y Hierro Cumple Cumple Cumple Cumple Cumple
Limpieza de equipo automática Cumple Cumple Cumple Cumple Cumple
Compatibilidad con sistema de control Cumple Cumple Cumple Cumple Cumple
Sistema de herramienta de desarrolladores No cumple Cumple No cumple No cumple No cumple
Cumplimiento a requerimientos (%) 67% 100% 83% 83% 83% Tabla 19 - Tabla de requerimientos.
Anexo 2
Línea base levantamiento en terreno
- Producción anual.
De acuerdo a los registros obtenidos, se están procesando diariamente al mes (30 días) de
Septiembre de 2015 154.366 [Ton/día], las cuales se reparten entre las Plantas A-0, A-1 y
A-2 (Planta SAG) según las cifras presentadas en la tabla 20 (Chuquicamata C. ).
Planta Promedio del mes, año 2015 Cantidad Unidad
A-0 Septiembre 53.028 [Ton/día]
A-1 Septiembre 29.818 [Ton/día]
A-2 (Planta SAG) Septiembre 71.520 [Ton/día]
Total Septiembre 154.366 [Ton/día]
Tabla 20 - Producción por día (Ton/día)
- Promedio mensual
La Planta A-2 procesa la mayor cantidad de mineral, seguida por la A-0, y posteriormente
la A-1. En relación a los tonelajes de DCH y División Radomiro Tomic (DRT) procesados
por cada una de las Plantas, éstos se desglosan según la tabla 21 y 22 (System, 2008).
Planta Promedio del mes, año 2015 Cantidad Unidad
A-0 Septiembre 22.422 [Ton/día]
A-1 Septiembre 14.496 [Ton/día]
A-2 (Planta SAG) Septiembre 70.116 [Ton/día]
Total Septiembre 107.034 [Ton/día]
Tabla 21 - Mineral DCH.
Planta Promedio del mes, año 2015 Cantidad Unidad
A-0 Septiembre 30.606 [Ton/día]
A-1 Septiembre 15.322 [Ton/día]
A-2 (Planta SAG) Septiembre 1.404 [Ton/día]
P á g i n a 48 | 73
Total Septiembre 47.332 [Ton/día]
Tabla 22 - Mineral DRT
La Planta A-2 procesa casi en su totalidad mineral proveniente de DCH, mientras que la
Planta A-0 y la Planta A-1 procesan mineral proveniente de DCH/DRT en forma
proporcional.
- Leyes de alimentación
Las leyes de alimentación para los minerales provenientes de DCH y de DRT poseen las
siguientes cifras según la tabla 23 y 24.
Elemento Promedio del mes, año 2015 Cantidad Unidad
Cobre (Cu) Septiembre 0,95 %
Molibdeno (Mo) Septiembre 0,054 %
Fierro (Fe) Septiembre 2,99 %
Azufre (S) Septiembre - %
Arsénico (As) Septiembre 0,043 %
Plomo (Pb) Septiembre 0,004 g/ton
Zinc (Zn) Septiembre 0,034 %
Tabla 23 - Ley de alimentación Mineral DCH.
Elemento Promedio del mes, año 2015 Cantidad Unidad
Cobre (Cu) Septiembre 0,60 %
Molibdeno (Mo) Septiembre 0,010 %
Fierro (Fe) Septiembre 1,08 %
Azufre (S) Septiembre 0,33 %
Arsénico (As) Septiembre 0,002 %
Plomo (Pb) Septiembre 0,002 g/ton
Zinc (Zn) Septiembre 0,005 %
Tabla 24 - Ley de alimentación Mineral DRT.
P á g i n a 49 | 73
El mineral proveniente de DCH posee una ley de Cobre y Molibdeno mayor que el
proveniente de DRT, sin embargo, las leyes de Fierro y Arsénico son mayores también.
- Mineralogía.
La participación de cada una de las especies mineralógicas para DCH y DRT se presenta
en la tabla 25 y 26.
Especie Promedio del mes, año 2015 Cantidad Unidad
Pirita (FeS2) Septiembre 62,1 % BS
Calcopirita (CuFeS2) Septiembre 5,7 % BS
Enargita (Cu3AsS4) Septiembre 3,98 % BS
Bornita (Cu5FeS4) Septiembre 0,1 % BS
Digenita (Cu9S5) Septiembre 3,8 % BS
Covelina (CuS) Septiembre 12,8 % BS
Calcosina (Cu2S) Septiembre 8,4 % BS
Molibdenita (MoS2) Septiembre 2,0 % BS
Blenda (ZnS) Septiembre 1,1 % BS
Total Sulfuro Septiembre 100 % BS
Tabla 25 - Participación especies mineralógicas DCH. (%BS=Base sulfuros)
Especie Promedio del mes, año 2015 Cantidad Unidad
Pirita (FeS2) Septiembre 18,3 % BS
Calcopirita (CuFeS2) Septiembre 20,8 % BS
Enargita (Cu3AsS4) Septiembre 0,00 % BS
Bornita (Cu5FeS4) Septiembre 25,6 % BS
Digenita (Cu9S5) Septiembre 0,0 % BS
Covelina (CuS) Septiembre 13,0 % BS
Calcosina (Cu2S) Septiembre 22,3 % BS
P á g i n a 50 | 73
Molibdenita (MoS2) Septiembre 0,0 % BS
Blenda (ZnS) Septiembre 0,0 % BS
Total Sulfuro Septiembre 100 % BS
Tabla 26 - Participación mineralógica DRT. (%BS=Base sulfuros)
Siguiendo la tendencia de las leyes de Fierro y Arsénico, la participación la Pirita y Enargita
(Base sulfuros) es notoriamente mayor en el mineral proveniente de DCH.
- Flujo de aire
Por otro lado, el flujo de aire alimentado a la flotación Primaria A-2 se lleva a cabo a través
de 3 sopladores: el S-102, S-103 y S-104. Con un rango de 5-14 [m3/hr], ver tabla 27.
Celda Promedio del mes, año
2015
Límite Inferior Flujo de aire Límite Superior Unidad
1 Septiembre-Octubre 7 10,4 14 [m3/hr]
2 Septiembre-Octubre 7 10,3 12 [m3/hr]
3 Septiembre-Octubre 6 7,2 10 [m3/hr]
4 Septiembre-Octubre 6 7,4 10 [m3/hr]
5 Septiembre-Octubre 9 6,9 11 [m3/hr]
6 Septiembre-Octubre 9 6,5 11 [m3/hr]
7 Septiembre-Octubre 8,5 5,9 10 [m3/hr]
8 Septiembre-Octubre 10 5,6 13 [m3/hr]
9 Septiembre-Octubre 10 11,0 14 [m3/hr]
10 Septiembre-Octubre 10 10,4 12 [m3/hr]
11 Septiembre-Octubre 6,5 7,4 10 [m3/hr]
12 Septiembre-Octubre 7 7,9 14 [m3/hr]
13 Septiembre-Octubre 5 7,2 10 [m3/hr]
14 Septiembre-Octubre 5 6,8 11 [m3/hr]
15 Septiembre-Octubre 5 5,9 9 [m3/hr]
P á g i n a 51 | 73
16 Septiembre-Octubre 5 6,6 9 [m3/hr]
17 Septiembre-Octubre 5 10,1 11 [m3/hr]
18 Septiembre-Octubre 5 10,7 11 [m3/hr]
19 Septiembre-Octubre 5 7,1 10 [m3/hr]
20 Septiembre-Octubre 5 7,1 10 [m3/hr]
21 Septiembre-Octubre 5 6,4 11 [m3/hr]
22 Septiembre-Octubre 5 6,1 11 [m3/hr]
23 Septiembre-Octubre 5 7,9 11 [m3/hr]
24 Septiembre-Octubre 5 6,0 8 [m3/hr]
Tabla 27 - Flujo de aire Flotación Primaria A-2.
- Velocidad de la Burbuja.
Otro factor importante es la velocidad de burbuja. Los límites para las velocidades de
burbujas en la flotación Primaria A-2 van en un rango de 0-110 [mm/seg], ver tabla 28.
Celda Promedio del mes, año
2015
Límite Inferior Velocidad
Burbujas
Límite
Superior
Unidad
1 Septiembre-Octubre 10 Valor <0 90 [mm/se
g]
2 Septiembre-Octubre 10 Valor <0 60 [mm/se
g]
3 Septiembre-Octubre 20 Valor <0 40 [mm/se
g]
4 Septiembre-Octubre 20 3,20 40 [mm/se
g]
5 Septiembre-Octubre 25 Valor <0 55 [mm/se
g]
6 Septiembre-Octubre 25 Valor <0 55 [mm/se
g]
7 Septiembre-Octubre 25 Valor <0 60 [mm/se
g]
8 Septiembre-Octubre 25 Valor <0 60 [mm/se
g]
P á g i n a 52 | 73
9 Septiembre-Octubre 20 Valor <0 100 [mm/se
g]
10 Septiembre-Octubre 20 Valor <0 95 [mm/se
g]
11 Septiembre-Octubre 28 Valor <0 110 [mm/se
g]
12 Septiembre-Octubre 25 Valor <0 110 [mm/se
g]
13 Septiembre-Octubre 30 Valor <0 80 [mm/se
g]
14 Septiembre-Octubre 30 Valor <0 85 [mm/se
g]
15 Septiembre-Octubre 30 Valor <0 75 [mm/se
g]
16 Septiembre-Octubre 30 Valor <0 75 [mm/se
g]
17 Septiembre-Octubre 15 Valor <0 40 [mm/se
g]
18 Septiembre-Octubre 15 Valor <0 90 [mm/se
g]
19 Septiembre-Octubre 40 Valor <0 100 [mm/se
g]
20 Septiembre-Octubre 40 Valor <0 100 [mm/se
g]
21 Septiembre-Octubre 10 Valor <0 75 [mm/se
g]
22 Septiembre-Octubre 0 Valor <0 65 [mm/se
g]
23 Septiembre-Octubre 30 Valor <0 80 [mm/se
g]
24 Septiembre-Octubre 30 Valor <0 75 [mm/se
g]
Tabla 28 - Velocidad de burbuja Flotación PrimariaA-2.
P á g i n a 53 | 73
- Nivel de Pulpa.
El nivel de pulpa se controla regulando la altura de los tapones neumáticos para cada uno
de los arreglos en las líneas. El rango de operación va de los 90-550 [mm], ver tabla 29.
Celdas Promedio del mes, año
2015
Límite Inferior Altura tapones Límite Superior Unidad
1 y 2 Septiembre-Octubre 100 181,9 380 [mm]
3 y 4 Septiembre-Octubre 180 292,8 500 [mm]
5 y 6 Septiembre-Octubre 150 297,2 300 [mm]
7 y 8 Septiembre-Octubre 180 263,0 500 [mm]
9 y 10 Septiembre-Octubre 90 208,0 400 [mm]
11 y
12
Septiembre-Octubre 120 256,3 430 [mm]
13 y
14
Septiembre-Octubre 120 313,6 500 [mm]
15 y
16
Septiembre-Octubre 140 238,8 450 [mm]
17 y
18
Septiembre-Octubre 180 219,8 500 [mm]
19 y
20
Septiembre-Octubre 140 381,8 480 [mm]
21 y
22
Septiembre-Octubre 120 407,4 550 [mm]
23 y
24
Septiembre-Octubre 140 246,0 500 [mm]
Tabla 29 - Altura tapones para Flotación Primaria A-2.
- Nivel de capa de espuma.
El nivel de capa de espuma en cada una de las celdas se presenta en la tabla 30.
Celdas Promedio del mes, año 2015 Capa espuma Unidad
1 Septiembre-Octubre 244,8 [mm]
2 Septiembre-Octubre 270,2 [mm]
P á g i n a 54 | 73
3 Septiembre-Octubre 381,4 [mm]
4 Septiembre-Octubre 420,4 [mm]
5 Septiembre-Octubre 395,9 [mm]
6 Septiembre-Octubre 341,9 [mm]
7 Septiembre-Octubre 426,1 [mm]
8 Septiembre-Octubre 431,4 [mm]
9 Septiembre-Octubre 289,2 [mm]
10 Septiembre-Octubre 219,1 [mm]
11 Septiembre-Octubre 223,0 [mm]
12 Septiembre-Octubre 421,9 [mm]
13 Septiembre-Octubre 373,9 [mm]
14 Septiembre-Octubre 363,2 [mm]
15 Septiembre-Octubre 383,1 [mm]
16 Septiembre-Octubre 373,6 [mm]
17 Septiembre-Octubre 151,1 [mm]
18 Septiembre-Octubre 282,7 [mm]
19 Septiembre-Octubre 480,1 [mm]
20 Septiembre-Octubre 442,5 [mm]
21 Septiembre-Octubre 460,7 [mm]
22 Septiembre-Octubre 440,0 [mm]
23 Septiembre-Octubre 402,7 [mm]
24 Septiembre-Octubre 403,6 [mm]
Tabla 30 - Nivel de capa de espuma Flotación Primaria A-2.
- Adición de reactivos
La tabla 31 presenta los reactivos adicionados en la flotación Primaria A-2, y sus
cantidades promedio de acuerdo al último mes en que se tengan registro.
P á g i n a 55 | 73
Reactivo Promedio del mes, año 2015 Cantidad Unidad
Espumante Septiembre-Octubre 1.139 (Set Point 19,1) [cc/min] ([gr/ton])
Hostaflot (SF-506) Septiembre-Octubre 1.877 (Set Point 29,8) [cc/min] ([gr/ton])
Diésel Septiembre-Octubre 197,6 (Set Point 3) [cc/min] ([gr/ton])
Xantato Julio 25 (Set Point 38) [cc/min] ([gr/ton])
Tabla 31 - Promedio adición de reactivos Flotación Primaria A-2.
- Ley y recuperación.
A partir de la bitácora (muestreos) de la SIP de la DCH se obtuvieron las leyes promedio en
la alimentación/concentrado global/cola global para la flotación Primaria A-2, y con ellas el
cálculo de recuperaciones. El período de evaluación correspondió a Julio - Agosto de 2015.
Los resultados se pueden ver en la tabla 32.
Corriente/Elemento Promedio mes 2015 Cantidad Unidad
Alimentación Cu Julio-Agosto 0,86 %
Alimentación Fe Julio-Agosto 2,27 %
Alimentación Mo Julio-Agosto 0,037 %
Alimentación As Julio-Agosto 0,045 %
Alimentación Zn Julio-Agosto 0,026 %
Concentrado global Cu Julio-Agosto 15,55 %
Concentrado global Fe Julio-Agosto 14,77 %
Concentrado global Mo Julio-Agosto 0,536 %
Concentrado global As Julio-Agosto 0,879 %
Concentrado global Insolubles Julio-Agosto 45,60 %
Cola global Cu Julio-Agosto 0,11 %
Cola global Fe Julio-Agosto 1,69 %
Cola global Mo Julio-Agosto 0,011 %
Cola global As Julio-Agosto 0,004 %
Tabla 32 - Ley promedio Alimentación/Concentrado/Cola Flotación Primaria A-2.
P á g i n a 56 | 73
Anexo 3
Especies Mineralógicas
A partir de la información de mineralogía entregada por personal de la SIP y de Planificación
Metalúrgica - Geometalurgia de DCH, se han destacado las especies (entre otras) a ser
medidas por el equipo.
Pirita (FeS2)-Py Digenita (Cu9S5)-Dg Esfalerita (ZnS)-SF
Calcopirita (CuFeS2)-CPy Covelina (CuS)-Cv Galena (PbS)-Gl
Enargita (Cu3AsS4)-En Calcosina (Cu2S)-Cc
Bornita (Cu5FeS4)-Bn Molibdenita (MoS2)-Mo
Tabla 33 - Especies mineralógicas
Los resultados que entrega el equipo corresponden a los porcentajes en Base Mineral (BM).
Estrategia de Control
La ventaja de utilizar un equipo de mineralogía en línea consiste en el análisis cada 30 min
de concentrado de la flotación Rougher A-2. A partir de esto último se propone lo siguiente:
1. Calcular la razón (%Pirita
Σ%Sulfuros de Cobre )BM y estequiométricamente las leyes de los
elementos de interés (en este caso Fe, Cu, Mo) a partir de las especies sulfuradas.
2. Una vez analizada la razón (%Pirita
Σ%Sulfuros de Cobre )BM tomar acción automáticamente de
acuerdo a la modificación de uno de los dos estándares de flotación a disposición
en la concentradora. Y comparar el índice anterior con la razón %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜.
3. Evaluar la respuesta a un tiempo no menor al tiempo de residencia medio de las
celdas de flotación Rougher A-2 (30 min. Aprox.).
De acuerdo a los dos (2) estándares de flotación existentes en la planta, CodelcoTech
propone utilizar uno u otro en función de la evaluación de 2 coeficientes:
1. (%Pirita
Σ%Sulfuros de Cobre )Base mineral.
P á g i n a 57 | 73
2. %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜. Las leyes serán calculadas estequiométricamente en función de la
mineralogía del concentrado Rougher A-2.
Definición de factores y formulas
1. A partir de las especies sulfuradas, se calcula el factor FB,
(%Pirita
Σ%Sulfuros de Cobre )BM=(
%𝑃𝑦
%𝐶𝑃𝑦+%𝐸𝑛+%𝐵𝑛+%𝐷𝑔+%𝐶𝑣+%𝐶𝑐 )𝐵𝑀.
2. A partir de las especies sulfuradas, se calculan estequiométricamente los
porcentajes de Cu, Fe, Mo, y el factor FeCu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜, %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 de acuerdo a
la siguiente ecuación:
Ley elemento𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 = ∑ % especie sulfurada base minerali ∗Ni=1
% del elemento en la especie sulfuradai.
Ley Fe𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 = %PyBM ∗ 0,46549 + %CPyBM ∗ 0,30432 + %BnBM ∗ 0,11129.
Ley Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 = %CPyBM ∗ 0,34624 + %EnBM ∗ 0,48406 + %BnBM ∗ 0,63312 +
%DgBM ∗ 0,78097 + %CvBM ∗ 0,66462 + %CcBM ∗ 0,79852.
Ley Mo𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 = %MoBM ∗ 0,59937.
%Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜=
%PyBM∗0,46549+%CPyBM∗0,30432+%BnBM∗0,11129
%CPyBM∗0,34624+%EnBM∗0,48406+%BnBM∗0,63312+%DgBM∗0,78097+%CvBM∗0,66462+%CcBM∗0,79852
3. Se definen α1 = 0,9 > α2 = 0,4 dos valores que determinan las bandas de operación
(%Pirita
Σ%Sulfuros de Cobre )BM vs Tiempo, y β1 > β2 dos valores que determinan las bandas
de operación %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 vs Tiempo.
De acuerdo al algoritmo de control propuesto, se decidirá en función del factor FB entre uno
de los estándares presentados en la tabla de estándares. Solamente cambia el reactivo de
cabeza.
P á g i n a 58 | 73
STD 1 STD 2
Xantato Cabeza
/IP*: 30 gr/ton
Hostaflot Cabeza
/IP*: 30 gr/ton
Xantato en
avance**: 10 gr/ton
Xantato en
avance**: 10 gr/ton
Espumante /IP: 20 gr/ton / 22 gr/ton Espumante /IP: 20 gr/ton / 22 gr/ton
pH FP: 11,2 -11,8 pH FP: 11,2 -11,8
Granulometría: 30% +65# +-2% Granulometría: 30% +65# +-2%
Sólidos: 38-42% Sólidos: 38-42%
Cal: Densidad /
%Sól. / Granul./ IP
1060-1080 gr/cc
/15/10%+200# /
1.4
Cal: Densidad /
%Sól. / Granul./ IP
1060-1080 gr/cc
/15/10%+200# / 1.4
Tabla 34 - Tabla de estándares para línea Rougher A-2
Algoritmo de Control
Figura 15 - Algoritmo de Control
P á g i n a 59 | 73
Bandas de Control
A partir de data histórica de operación de la flotación Rougher A-2, CodelcoTech ha
propuesto bandas de operación. Las cuales se utilizarán durante la ejecución del algoritmo
de control.
A la fecha no hay datos de porcentaje de Pirita en el concentrado de flotación Rougher A-
2, por lo que se asume que la mayor parte del Fe proviene de ella para construir este gráfico
de estudio de tendencias (System, 2008).
Figura 16 - Bandas de Pirita Concentrado Rougher A-2
Asimismo, se construyeron a partir de la data histórica las bandas de operación de ley de
cobre y recuperación de cobre para la flotación Rougher A-2.
Figura 17 - Bandas % Ley de Cobre Concentrado Rougher A-2
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Figura 18 - % Recuperación de Cu Concentrado Rougher A-2
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P&ID Muestreo
Figura 19 - P&ID de Muestreo (Chuquicamata C. )
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Anexo 4
Cálculo de Factor FB
El presente documento entrega los pasos seguidos para estimar el factor FB
(%Pirita
Σ%Sulfuros de Cobre )Base Mineral en la corriente de concentrado global de la flotación Rougher
A-2 de DCH.
A partir de la información recabada con personal de la SIP, del área de geometalurgia de
DCH y del sistema PI Datalink, se generó una base de datos que representa cada 24 horas
los datos de operación de la flotación Rougher A-2. Se destaca dentro de esta base la
dosificación de reactivos, el tonelaje de alimentación fresca a la molienda SAG, las leyes
químicas de Cu/Mo/Fe, y la mineralogía del yacimiento de DCH.
Es importante señalar que no hay datos disponibles de mineralogía del concentrado global
de la flotación Rougher A-2. Por lo que se tuvo que realizar una serie de supuestos para
poder estimar el factor FB y así identificar sus rangos para el algoritmo de control.
Una vez que el equipo de análisis mineralógico en línea (AML) se encuentre operativo, los
valores estimados del factor FB serán corroborados en terreno y ajustados en caso de que
se requiera.
Los objetivos de este documento son:
Presentar los balances de masa en torno a la flotación Rougher A-2.
Entregar valores típicos del factor FB y determinar α1 , α2 (rangos de operación), en
función de estos.
Analizar las correlaciones entre el razones de %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜,
%Fe
%Cu𝑞𝑢í𝑚𝑖𝑐𝑜, y los
factores FB en alimentaciones y concentrados.
Balances de Masa
Al analizar las corrientes entorno a la flotación Rougher A-2, se establece que posee dos
alimentaciones: la proveniente de la molienda SAG y la cola de la celda TC-300. Las salidas
corresponden al concentrado global y la cola global.
P á g i n a 63 | 73
Figura 20 - Corriente de entrada Flotación Rougher A-2
Como la finalidad del ejercicio es obtener diversos valores de factores FB, se hace
necesario trabajar con corrientes en las que se posean datos de mineralogía. En este caso
en particular, solamente se tienen datos cada 24 hrs. del yacimiento de DCH. Por lo que se
restringió el balance al tonelaje procesado diariamente por la molienda SAG, que
corresponde en promedio a 71.520 [Ton/día], equivalente a 3.000 [Ton/hr.] aprox. Dejando
fuera el aporte de la cola de la celda TC-300 que corresponde a 400 [Ton/hr.] aprox.
Figura 21 - Esquema de balance de Masa entorno a Flotación Rougher A-2
Los datos utilizados en el balance corresponden a los entregados en la bitácora de la SIP,
los análisis de microscopía óptica diarios del área de geometalurgia de DCH y la información
obtenida del sistema PI. Dado que se cuenta con información mineralógica acotada, se tuvo
que trabajar con datos del período comprendido entre el año 2012 y el año 2015.
Los elementos que se balancearon correspondieron a los siguientes:
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Cobre (Cu) Molibdeno (Mo) Fierro (Fe)
Tabla 35 - Elementos balanceados
En el caso de las especies se balancearon las siguientes:
Pirita (FeS2)-Py Digenita (Cu9S5)-Dg
Calcopirita (CuFeS2)-CPy Covelina (CuS)-Cv
Enargita (Cu3AsS4)-En Calcosina (Cu2S)-Cc
Bornita (Cu5FeS4)-Bn Molibdenita (MoS2)-Mo
Tabla 36 - Especies balanceadas
A partir de las especies sulfuradas se calculó el factor FB,
(%Pirita
Σ%Sulfuros de Cobre )Base Mineral=(
%𝑃𝑦
%𝐶𝑃𝑦+%𝐸𝑛+%𝐵𝑛+%𝐷𝑔+%𝐶𝑣+%𝐶𝑐 )𝐵𝑀.
Los porcentajes de Cu, Fe, Mo, y el factor %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 se calcularon de acuerdo a las
siguientes ecuaciones:
Ley elemento𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 = ∑ % especie sulfurada base minerali ∗Ni=1
% del elemento en la especie sulfuradai
Ley Fe𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 = %PyBM ∗ 0,46549 + %CPyBM ∗ 0,30432 + %BnBM ∗ 0,11129
Ley Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 = %CPyBM ∗ 0,34624 + %EnBM ∗ 0,48406 + %BnBM ∗ 0,63312 +
%DgBM ∗ 0,78097 + %CvBM ∗ 0,66462 + %CcBM ∗ 0,79852
Ley Mo𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 = %MoBM ∗ 0,59937
%Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜=
%PyBM∗0,46549+%CPyBM∗0,30432+%BnBM∗0,11129
%CPyBM∗0,34624+%EnBM∗0,48406+%BnBM∗0,63312+%DgBM∗0,78097+%CvBM∗0,66462+%CcBM∗0,79852
Resultados
Utilizando los balances de masa de los elementos en la tabla 23 y de las especies de la tabla
24 se hizo el cálculo del factor %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜, este factor se compone de las leyes de Fe y
Cu estimadas a partir de las especies sulfuradas vía estequiometría. El factor FB se calculó
a partir de la razón de porcentaje de pirita y sulfuros de cobre. Por último, la razón
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%Fe
%Cu𝑞𝑢í𝑚𝑖𝑐𝑜fue calculada con los datos balanceados de la bitácora de la SIP de la DCH. Los
100 resultados se pueden ver en la siguiente tabla.
fecha inicio fecha término %Fe/%Cu
Min Alim
%Fe/%Cu
Min Conc
FB
Alim
FB
Conc
%Fe/%Cu
Qco Alim
%Fe/%Cu
Qco Conc
03-ago-12 23:00:00 04-ago-12 23:00:00 0,78 0,91 0,40 0,44 2,71 1,30
04-ago-12 23:00:00 05-ago-12 23:00:00 2,22 1,30 1,63 0,89 2,35 1,18
06-ago-12 23:00:00 07-ago-12 23:00:00 1,93 1,46 1,41 0,98 2,47 1,34
07-ago-12 23:00:00 08-ago-12 23:00:00 0,95 1,05 0,32 0,34 2,16 1,11
16-ago-12 23:00:00 17-ago-12 23:00:00 1,38 1,02 1,19 0,78 2,12 1,02
17-ago-12 23:00:00 18-ago-12 23:00:00 1,33 0,99 1,07 0,75 1,76 0,82
18-ago-12 23:00:00 19-ago-12 23:00:00 1,82 0,96 1,84 0,76 1,85 0,96
13-oct-12 00:00:00 14-oct-12 00:00:00 0,65 0,78 0,28 0,32 2,25 1,06
14-oct-12 00:00:00 15-oct-12 00:00:00 0,66 0,79 0,35 0,39 1,80 1,01
16-oct-12 00:00:00 17-oct-12 00:00:00 0,95 1,27 0,52 0,67 2,05 1,06
18-oct-12 00:00:00 19-oct-12 00:00:00 0,82 0,82 0,73 0,73 1,76 1,00
20-oct-12 00:00:00 21-oct-12 00:00:00 1,25 1,24 0,85 0,87 1,83 1,03
22-oct-12 00:00:00 23-oct-12 00:00:00 0,68 0,78 0,32 0,35 1,81 1,01
24-oct-12 00:00:00 25-oct-12 00:00:00 0,60 0,69 0,29 0,31 1,92 1,10
27-oct-12 00:00:00 28-oct-12 00:00:00 0,67 0,74 0,40 0,43 1,72 0,89
30-oct-12 00:00:00 31-oct-12 00:00:00 0,87 0,98 0,48 0,54 1,85 0,98
01-nov-12 00:00:00 02-nov-12 00:00:00 0,76 0,89 0,29 0,31 1,68 1,23
03-nov-12 00:00:00 04-nov-12 00:00:00 0,97 0,99 0,39 0,49 1,61 0,95
06-nov-12 00:00:00 07-nov-12 00:00:00 1,14 1,33 0,62 0,69 2,08 1,33
11-nov-12 00:00:00 12-nov-12 00:00:00 0,86 0,98 0,45 0,50 1,78 1,08
17-nov-12 00:00:00 18-nov-12 00:00:00 1,10 1,35 0,68 0,93 1,97 0,94
18-nov-12 00:00:00 19-nov-12 00:00:00 1,25 0,88 1,04 0,59 1,82 0,88
14-dic-12 00:00:00 15-dic-12 00:00:00 0,84 0,89 0,41 0,51 1,60 0,82
23-dic-12 00:00:00 24-dic-12 00:00:00 0,85 0,95 0,47 0,51 1,71 1,00
26-dic-12 00:00:00 27-dic-12 00:00:00 0,81 0,96 0,40 0,44 1,96 1,22
31-dic-12 00:00:00 01-ene-13 00:00:00 0,24 0,28 0,09 0,10 1,65 0,76
02-ene-13 00:00:00 03-ene-13 00:00:00 0,67 0,76 0,43 0,46 1,89 1,15
Tabla 37 - Resultado Balances de masa
P á g i n a 66 | 73
07-ene-13 00:00:00 08-ene-13 00:00:00 0,75 0,96 0,33 0,38 2,61 2,03
10-ene-13 00:00:00 11-ene-13 00:00:00 0,59 0,71 0,37 0,42 2,45 1,21
12-ene-13 00:00:00 13-ene-13 00:00:00 0,79 0,92 0,51 0,57 2,29 1,24
15-ene-13 00:00:00 16-ene-13 00:00:00 0,66 0,73 0,38 0,41 1,99 1,03
17-ene-13 00:00:00 18-ene-13 00:00:00 1,02 1,16 0,99 1,10 2,24 1,49
22-ene-13 00:00:00 23-ene-13 00:00:00 1,25 1,40 0,81 0,91 2,25 1,35
23-ene-13 00:00:00 24-ene-13 00:00:00 1,07 1,23 0,79 0,87 2,43 1,37
24-ene-13 00:00:00 25-ene-13 00:00:00 0,84 0,96 0,60 0,66 2,23 0,99
25-ene-13 00:00:00 26-ene-13 00:00:00 0,53 0,60 0,41 0,45 1,97 0,76
28-ene-13 00:00:00 29-ene-13 00:00:00 0,51 0,59 0,40 0,45 1,86 0,94
31-ene-13 00:00:00 01-feb-13 00:00:00 0,44 0,47 0,32 0,34 1,80 0,83
02-feb-13 00:00:00 03-feb-13 00:00:00 0,54 0,58 0,38 0,44 1,78 0,58
04-feb-13 00:00:00 05-feb-13 00:00:00 0,53 0,60 0,31 0,34 2,11 1,15
07-feb-13 00:00:00 08-feb-13 00:00:00 0,58 0,64 0,31 0,33 1,68 0,88
09-feb-13 00:00:00 10-feb-13 00:00:00 0,71 0,79 0,64 0,71 1,84 0,79
11-feb-13 00:00:00 12-feb-13 00:00:00 0,43 0,48 0,38 0,42 1,86 1,07
13-feb-13 00:00:00 14-feb-13 00:00:00 0,43 0,49 0,40 0,45 1,73 1,14
15-feb-13 00:00:00 16-feb-13 00:00:00 0,69 0,79 0,61 0,68 2,01 1,18
08-ene-14 00:00:00 09-ene-14 00:00:00 0,72 0,81 0,63 0,70 1,82 1,47
09-ene-14 00:00:00 10-ene-14 00:00:00 0,64 0,71 0,35 0,38 1,49 0,95
15-ene-14 00:00:00 16-ene-14 00:00:00 0,69 0,88 0,55 0,68 1,76 1,15
16-ene-14 00:00:00 17-ene-14 00:00:00 0,61 0,61 0,43 0,43 1,30 0,81
17-ene-14 00:00:00 18-ene-14 00:00:00 0,75 0,78 0,57 0,61 1,33 0,78
26-ene-14 00:00:00 27-ene-14 00:00:00 0,67 0,67 0,32 0,32 1,91 1,05
29-ene-14 00:00:00 30-ene-14 00:00:00 0,69 0,81 0,44 0,49 2,02 1,12
16-may-14 23:00:00 17-may-14 23:00:00 0,67 0,77 0,81 0,92 2,99 1,39
21-may-14 23:00:00 22-may-14 23:00:00 0,87 0,93 1,07 1,12 1,59 0,93
27-may-14 23:00:00 28-may-14 23:00:00 0,73 0,73 0,61 0,61 1,31 0,86
02-jun-14 23:00:00 03-jun-14 23:00:00 0,96 0,97 0,72 0,72 1,97 0,97
06-jun-14 23:00:00 07-jun-14 23:00:00 0,98 0,76 0,84 0,61 1,82 0,76
17-jun-14 23:00:00 18-jun-14 23:00:00 1,15 0,84 1,37 0,94 1,77 0,84
19-jun-14 23:00:00 20-jun-14 23:00:00 1,09 0,64 1,03 0,51 2,19 0,64
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30-jun-14 23:00:00 01-jul-14 23:00:00 1,08 1,16 1,38 1,46 3,91 1,83
17-jul-14 23:00:00 18-jul-14 23:00:00 0,91 1,07 0,83 0,97 2,67 1,39
30-jul-14 23:00:00 31-jul-14 23:00:00 0,91 0,91 0,83 0,83 1,89 1,17
01-ago-14 23:00:00 02-ago-14 23:00:00 0,90 1,21 0,47 0,87 1,62 0,72
12-ago-14 23:00:00 13-ago-14 23:00:00 0,80 0,84 0,74 0,77 2,47 1,16
14-ago-14 23:00:00 15-ago-14 23:00:00 0,73 0,78 0,68 0,72 2,03 1,03
15-ago-14 23:00:00 16-ago-14 23:00:00 1,04 1,25 1,11 1,32 2,84 1,84
26-ago-14 23:00:00 27-ago-14 23:00:00 0,76 0,83 0,72 0,78 3,50 2,43
16-sep-14 00:00:00 17-sep-14 00:00:00 0,82 0,92 0,97 1,09 2,68 1,62
17-sep-14 00:00:00 18-sep-14 00:00:00 0,69 0,36 0,81 0,37 1,38 0,36
23-sep-14 00:00:00 24-sep-14 00:00:00 0,59 0,59 0,64 0,64 2,35 0,84
24-sep-14 00:00:00 25-sep-14 00:00:00 0,66 0,66 0,88 0,88 2,40 1,06
14-oct-14 00:00:00 15-oct-14 00:00:00 1,02 1,26 1,19 1,43 2,84 1,84
15-oct-14 00:00:00 16-oct-14 00:00:00 1,50 1,73 1,85 2,10 2,78 1,80
02-nov-14 00:00:00 03-nov-14 00:00:00 0,98 1,11 1,28 1,45 3,60 1,65
11-nov-14 00:00:00 12-nov-14 00:00:00 0,65 0,69 0,83 0,88 2,53 0,84
19-nov-14 00:00:00 20-nov-14 00:00:00 0,94 0,94 0,95 0,95 2,86 1,79
23-nov-14 00:00:00 24-nov-14 00:00:00 0,88 0,97 1,05 1,15 2,44 1,54
24-nov-14 00:00:00 25-nov-14 00:00:00 0,79 0,79 1,00 1,00 2,83 1,99
25-nov-14 00:00:00 26-nov-14 00:00:00 0,89 1,10 1,07 1,31 2,63 1,10
26-nov-14 00:00:00 27-nov-14 00:00:00 0,92 0,92 1,06 1,06 2,54 1,40
01-dic-14 00:00:00 02-dic-14 00:00:00 0,72 0,72 0,64 0,64 1,91 0,98
07-dic-14 00:00:00 08-dic-14 00:00:00 0,92 0,92 1,13 1,13 2,47 1,29
12-dic-14 00:00:00 13-dic-14 00:00:00 0,87 0,87 1,21 1,21 2,85 1,41
17-dic-14 00:00:00 18-dic-14 00:00:00 0,69 0,69 0,87 0,87 1,77 1,19
18-dic-14 00:00:00 19-dic-14 00:00:00 0,54 0,54 0,76 0,76 1,76 0,68
24-dic-14 00:00:00 25-dic-14 00:00:00 1,51 2,45 1,82 3,02 4,50 2,45
12-ene-15 00:00:00 13-ene-15 00:00:00 1,51 1,64 1,40 1,50 5,02 2,87
26-feb-15 00:00:00 27-feb-15 00:00:00 0,95 1,09 1,25 1,43 3,05 3,05
13-mar-15 00:00:00 14-mar-15 00:00:00 0,96 0,40 1,13 0,36 1,80 0,40
01-abr-15 00:00:00 02-abr-15 00:00:00 0,81 0,81 1,02 1,02 2,33 1,31
01-may-15 00:00:00 02-may-15 00:00:00 1,50 1,67 1,93 2,13 3,59 1,83
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Factores FB 𝜶𝟏 y 𝜶𝟐 del concentrado global Rougher A-2
Los factores FB obtenidos para el concentrado global de la flotación Rougher A-2 se
graficaron en dos histogramas. Un histograma contiene las fechas en las cuales se adicionó
sólo Xantato como reactivo de cabeza y otro las fechas en las que se adicionó sólo Hostaflot
en la cabeza.
Figura 22 - Factor FB con adición de Xantato
18-jun-15 00:00:00 19-jun-15 00:00:00 2,19 1,36 3,04 1,86 2,49 1,36
19-jul-15 00:00:00 20-jul-15 00:00:00 2,23 0,60 2,49 0,52 3,34 0,60
26-ago-15 00:00:00 27-ago-15 00:00:00 1,72 1,72 2,47 2,40 3,21 1,72
12-sep-15 00:00:00 13-sep-15 00:00:00 1,40 0,97 1,77 1,14 3,08 0,97
22-sep-15 00:00:00 23-sep-15 00:00:00 1,14 1,50 1,31 1,60 2,48 1,50
05-oct-15 00:00:00 06-oct-15 00:00:00 1,55 1,58 2,10 2,16 3,27 2,35
12-oct-15 00:00:00 13-oct-15 00:00:00 1,23 1,25 1,60 1,77 2,60 1,25
25-oct-15 00:00:00 26-oct-15 00:00:00 1,39 1,04 1,79 1,31 2,44 1,00
31-oct-15 00:00:00 01-nov-15 00:00:00 1,35 1,38 1,81 1,82 2,19 1,38
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Figura 23 - Factor FB con adición de Hostaflot
A partir de las figuras mostradas anteriormente se observa que de los 50 resultados
obtenidos para el factor FB en la utilización de Xantanto como reactivo de cabeza, 40 (80%)
de ellos se encuentran bajo el valor 0,9. Por lo que este resultado determina el valor α1 .
Sobre este valor α1 , se tiene que hay 24 resultados de factor FB para el caso de adición de
Hostaflot como reactivo de cabeza (48%).
Para el caso de determinación del α2, al analizar los factores FB de la adición de Hostaflot
se observa que los valores más bajos se encuentran en la clase de 0,3-0,4 por lo que se
fija en 0,4 el valor para α2. Además, bajo este α2 los factores FB de la adición de Xantato
entregan una frecuencia de 10.
Análisis entre variables
Al graficar los factores FB Conc y %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 Conc en función del día hora se obtienen
en la Figura 24.
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Figura 24 - FB Conc. y %Fe/%Cu vs Día hora
Cuando se calcula el coeficiente de correlación múltiple (r) entre ambas variables de la
figura 24, se obtiene un valor de 0,82, resultado que permite establecer una correlación
positiva alta.
Al analizar el coeficiente de determinación múltiple (r2) de la figura 25 siguiente, el valor
obtenido corresponde a un 0,67. El cual permite establecer que hay un alto porcentaje de
variabilidad del factor FB Conc explicado o debido a la recta de regresión. Esto último se
puede explicar puesto que el factor FB y el %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜 se calculan exclusivamente a
partir de las especies mineralógicas sulfuradas.
Figura 25 - Tendencia FB Conc. vs %Fe%Cu
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Estos últimos resultados son de gran relevancia, puesto que el equipo y el algoritmo
planteado están enfocados para los porcentajes de especies mineralógicas de interés. Se
podría utilizar tanto el factor FB o el %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜, ya que al crecer o decrecer uno, el otro
también lo hace en la mayoría de los casos estudiados.
(%Fe/%Cu Qco Alim) y (%Fe/%Cu Min Alim) vs Día-hora
La figura 26 presenta el comportamiento de la razón %Fe
%Cu𝑞𝑢í𝑚𝑖𝑐𝑜Alim y
%Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜Alim
vs Día hora.
Figura 26 - razones %Fe/%Cu Qco y mineralógico
Se observa que los datos %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜Alim no siguen el mismo comportamiento que los
%Fe
%Cu𝑞𝑢í𝑚𝑖𝑐𝑜 Alim, esto último debido a que el factor
%Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜Alim se calcula
exclusivamente utilizando las especies mineralógicas, mientras que el factor %Fe
%Cu𝑞𝑢í𝑚𝑖𝑐𝑜Alim
considera el total de la muestra, sin discriminar si el Fe aportado tiene su origen en especies
mineralógicas sulfuradas o no.
(%Fe/%Cu Qco Conc) y (%Fe/%Cu Min Conc) vs Día-hora
Al estudiar los mismos factores pero para el caso del concentrado se observa que el
comportamiento se ha aproximado en relación a la alimentación. Al calcular el coeficiente
de correlación múltiple (r), se obtiene un valor de 0,61 entre ambas variables, lo cual
establece una correlación positiva moderada.
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Figura 27 - %Fe/%Cu Qco. y mineralógico de Conc.
Si se grafica %Fe
%Cu𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙ó𝑔𝑖𝑐𝑜Conc en función del
%Fe
%Cu𝑞𝑢í𝑚𝑖𝑐𝑜 Conc se obtiene la siguiente
figura.
Figura 28 - Tendencia Fe/Cu Conc.
Bandas de Operación
Con los resultados obtenidos de la sección anterior, se procede a construir el gráfico con
las bandas de operación iniciales. La figura se compone con los valores calculados para el
factor FB en el concentrado global de la flotación Rougher A-2, el α1 = 0,9 y el α2 = 0,4.
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Una vez que se comiencen a obtener los datos en línea del equipo, los valores estimados
serán corroborados en terreno y ajustados en caso de que se requiera.
Figura 29 - Bandas de Operación.
