Los procesos de modelación y simulación ayudan a optimizar la efectividad de la industria metalúrgica

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04 Mayo, 2017

La optimización de procesos como la flotación minera es posible gracias a los modelos de simulación empleados. (Fuente: Argonne National Laboratoy, USA)

Todo ingeniero, que tiene a su cargo una planta de procesamiento metalúrgico, sabe que del resultado de las decisiones que tome dependerán aspectos como:  el aumento del beneficio económico, la calidad de los productos, el aprovechamiento de la energía, la disminución de la contaminación ambiental y la estabilidad frente a los cambios que se puedan producir. Lo deseado es que las medidas tomadas  ayuden para alcanzar los objetivos planteados, ya sea una mejora en la productividad o en el proceso de elaboración.

En principio la simulación de procesos puede ser útil en todas las etapas del desarrollo de un proyecto minero. En las diferentes partes que componen un proyecto se presenta la necesidad de realizar simulaciones con diferentes niveles de sofisticación. Una de las principales aplicaciones de estas herramientas es la optimización, es decir, proveer datos necesarios a un mínimo costo y sin riesgo. Al hacer uso de estos modelos los profesionales buscan entre otras cosas: controlar los procesos de producción, el diseño de nuevos tratamientos y la optimización de los mismos.

Para el especialista de la Cámara Minera del Perú, José Luis Salazar: “El control sobre los procesos es, sin duda, la aplicación más importante que tienen los modelos de simulación, debido al enorme desarrollo que han tenido en los últimos años, donde se ha evolucionado desde el clásico PID hasta los sistemas mucho más avanzados que emplean redes neuronales e inteligencia artificial”.

Diversos investigadores sostienen que una de las variables que tiene mayor impacto en el proceso de flotación de la actividad metalúrgica es el tamaño de partícula del mineral. En la práctica se ha demostrado que la eficiencia en celdas convencionales disminuye cuando el tamaño es menor a 38pm y aumenta cuando es mayor a 250 pm. El 2012 Mineros S.A, una de las mayores empresas mineras de Colombia se embarcó en un proyecto para eliminar el mercurio de todas sus operaciones y lo terminó reemplazando por equipos gavimétricos, sin embargo, encontró que estos no eran óptimos para recuperar las partículas laminares de oro libre, generando la presencia de este mineral en los relaves.

Para solucionar esto, contactó con la empresa estadounidense Eriez con tal de realizar pruebas de flotación para optimizar la recuperación de oro, específicamente para recobrar los valores que los equipos gavimétricos no pueden. La tecnología empleada para esto fue la Eriez HydroFloat que realiza el proceso de concentración en base a dos principios: la gavimetría y la flotación. Los resultados de las pruebas de laboratorio y piloto mostraron que esta técnica es capaz de recuperar de forma eficiente las partículas de oro aluvial contenidos en los relaves del proceso gavimétrico, con un promedio de 95% de efectividad.

Esta tecnología ha sido comercializada con éxito para la recuperación de partículas gruesas de minerales como el fosfato y el potasio, permitiendo la recuperación de partículas de 1mm, lo que generalmente se considera una tare imposible para las unidades de flotación convencionales. Además, pruebas para minerales sulfurados en Australia y Perú mostraron recuperaciones entre un 70 y 90%. La optimización en la flotación de partículas gruesas puede terminar reduciendo los costos de un proyecto metalúrgico en un 12% aproximadamente.

Precisamente en Perú la optimización de la obtención del cobre ha sido uno de los objetivos constantes de la empresa Antamina y por ello realizó estudios en las etapas de molienda y flotación orientados a mejorar la recuperación de ese mineral. Después de la aplicación de los procesos de simulación, se realizaron las siguientes actividades: expansión de la planta (instalación de un segundo molino SAG y un cuarto Molino de Bolas), el nuevo diseño del Shell Liner en la eficiencia de la molienda (se modificó el ángulo de Lifter de 30 a 12 grados) , control del fierro desde la misma etapa de flotación( esto permite obtener un concentrado de calidad sin afectar la recuperación de cobre y molibdeno) y la implementación del Sistema Float Force en flotación rougher  de cobre. Todas estas evaluaciones y mejoras implementadas permitieron realizar  la mayor recuperación de cobre, reflejándose en mayor cantidad de metal producido.

Estos son algunos ejemplos que sirven para graficar como la puesta en marcha de los sistemas de experimentación y simulación en la industria metalúrgica termina generando la optimización en la cadena de producción y mejorando la calidad del producto final elaborado por la industria metalúrgica.