DICTUC y Anglo American Chile:

Innovador proyecto para la minería que mejora la eficiencia energética en los procesos de la hidrometalurgia del cobre

Su finalidad es desarrollar un prototipo de sistema de control global de la preparación del mineral en la hidrometalurgia, para optimizar la eficiencia energética y reducir el consumo de energía, satisfaciendo restricciones técnicas y ambientales.

En Chile el 60 % de los proyectos de la gran minería del Cobre están empleando procesos hidrometalúgicos, con una inversión aproximada de 10.000 millones de dólares y un alto consumo energético, principalmente eléctrico. Sin embargo, la disponibilidad de energía y la reducción en el recurso hídrico se está convirtiendo en una limitante para este proceso. Estas razones ambientales, sociales, técnicas y económicas han llevado a las empresas a estudiar diversas alternativas tecnológicas de generación de energía que permitan contribuir a equilibrar oferta y demanda, para así mantener operativos los procesos hidrometalúgicos del cobre. En este marco restrictivo, también es de interés evaluar el aporte que ofrecen las tecnologías de Automatización y Control Industrial, con el fin de minimizar el consumo de energía y maximizar la eficiencia energética.

A nivel industrial, dichas tecnologías permiten una operación más estable de los procesos, reduciendo la desviación estándar de los principales indicadores y posibilitando así una producción más segura. Estas tecnologías se convierten así en una alternativa eficaz para aumentar la productividad de manera rápida, ya que la utilización de estrategias de control que incluyan optimización en tiempo real permite fijar objetivos técnicos y económicos que se reflejan en mayor producción y mejores indicadores de calidad. Este mismo tipo de control permite lograr una mayor eficiencia energética del proceso productivo, con ahorros que dependiendo de la aplicación pueden ir desde el 3% al 5%. Las tecnologías de automatización industrial permiten también monitorear equipos en tiempo real para facilitar un diagnóstico temprano de fallas.

En este escenario, DICTUC, a través de sus servicios de Automatización y Control Industrial, se encuentra realizando, con el apoyo dado por el Programa de I+D Aplicada de InnovaChile de CORFO al proyecto 11IDL2-10443, una investigación conjunta con Anglo American Chile, denominada “Estudio Tecnologías de Automatización y Control para Procesos Hidrometalúrgicos de Cobre”, cuya finalidad es desarrollar un prototipo de sistema de control global y de apoyo a la operación en los procesos de preparación del mineral en la hidrometalurgia (Chancado, Aglomeración y Lixiviación), que combine sensores especializados, simulación dinámica de procesos, modelos predictivos identificados con datos de planta y algoritmos de optimización en tiempo real, destinado a reducir el consumo energético, satisfaciendo a su vez las restricciones técnicas y ambientales.

El primer resultado de este proyecto es un simulador dinámico integrado, validado con datos de planta, que permitirá la prueba y evaluación computacional de las estrategias de control, además de entregar información predictiva del estado de la operación. Adicionalmente se generará un prototipo de sistema de apoyo a la operación que será instalado en planta y entregará recomendaciones a los operadores y metalurgistas para definir la tasa de riego y curado que maximice la recuperación. Un tercer desarrollo es un prototipo de sistema de control global de los procesos de preparación del mineral que será evaluado mediante simulación.

Ventajas

“Con este proyecto se espera una reducción significativa del consumo energético, lo que es factible reduciendo la variabilidad en el proceso de chancado con un control centralizado de las correas alimentadoras y carros tripper. Además, la identificación en tiempo real de las características hidrometalúrgicas de las pilas de lixiviación permite alcanzar mayores recuperaciones para un mismo tiempo de lixiviación”, afirmó el Presidente de DICTUC, Dr. Aldo Cipriano, quien destacó que el objetivo es aplicar en estos procesos metodologías que se han utilizado con mucho éxito en otros sectores industriales.

El Gerente Control de Procesos de Anglo American Cobre, Ingeniero Fernando Romero, explica que esta empresa se sumó a este proyecto “por la oportunidad de desarrollo, en vista del escaso nivel de incorporación de estas tecnologías en los procesos hidrometalúrgicos de cobre en la actualidad”. Esto se enmarca dentro del plan de desarrollo tecnológico de Anglo American a nivel mundial que incluye un “roadmap”, para el desarrollo de las tecnologías de automatización y control remoto de sus operaciones, por lo que la Unidad de Negocio Cobre, con base en Chile, ha definido un plan de desarrollo que contempla la incorporación de estrategias de control avanzado de procesos. El ejecutivo de la empresa minera destaca además que “el equipo de investigadores que DICTUC pone a disposición para este proyecto posee un gran conocimiento y experiencia en el procesamiento hidrometalúrgico del cobre, así como en el desarrollo y aplicación de tecnologías de automatización para el procesamiento de minerales y además tiene la ventaja de conocer la realidad de nuestra industria, al haber trabajado con ella por muchos años en diversos proyectos”. Por su parte Anglo American Chile pondrá a disposición de este proyecto el conocimiento de procesos, tecnologías y mejores prácticas de que dispone, así como personal calificado y un proceso concreto para hacer los desarrollos, la identificación de oportunidades, la modelación y las pruebas en planta.

Los principales beneficios que Anglo American Chile espera obtener con el apoyo a este proyecto son un mayor conocimiento de las tecnologías de automatización disponibles para los procesos hidrometalúrgicos del cobre, detectar las oportunidades de mejoras en el control de los procesos mediante el uso de estas tecnologías, utilizar para sus estudios el simulador integrado de procesos, con el objetivo de diseñar y probar una estrategia avanzada de control automático y/o supervisión que pueda ser implementada en una operación de Anglo American Chile y mejorar sus niveles de producción con el uso conjunto del simulador y el sistema de apoyo a la operación.


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