Codelco estableció en 2011 su Plan Estratégico 2012- 2015 para potenciar la aplicación de tecnologías e innovaciones en las actuales faenas y en los proyectos futuros. Estas iniciativas se focalizarán en aumentar la productividad de su fuerza laboral y en mejorar los procesos mineros metalúrgicos y aquellos relacionados con los ámbitos ambientales y de seguridad laboral.
Durante el año 2011 Codelco invirtió US$ 125 millones en tecnología e innovación, lo que constituye una cifra histórica para la empresa.
Minería subterránea
El año 2011 tuvo hitos relevantes en las distintas iniciativas en minería subterránea que se venían desarrollando en los últimos 12 años, como la aprobación de fondos de inversión para una prueba de minería subterránea continua en División Andina, la consolidación y validación del preacondicionamiento, los avances en el uso de chancadores de bajo perfil tipo Sizer y el acuerdo para la construcción de tuneleras.
Minería subterránea continua
En noviembre de 2011, se aprobó la inversión de US$ 152 millones para un período de 3 años, para la implementación de minería continua. La minería subterránea continua –proceso que consiste en la extracción del mineral desde distintos puntos en forma automatizada y operada a distancia– marcará un quiebre tecnológico y permitirá aumentar la productividad en al menos 50%; disminuir los costos operacionales en 20%, y reducir considerablemente los riesgos de los trabajadores.
Preacondicionamiento
Durante 2011 culminó también el proyecto de pre-acondicionamiento del macizo rocoso que se había iniciado en 1999. Esta tecnología se incorporó a los procesos normales de operación en todas las minas subterráneas de Codelco.
Preparación minera
En el ámbito de construcción de túneles se avanzó en materias de mecanización y desarrollo tecnológico. Codelco llegó a un acuerdo con la compañía alemana Aker Wirth para la fabricación de un equipo tunelero MTM4 (Mobile Tunnel Miner). Esta tecnología permitiría construir túneles de forma más rápida, más segura y con una mayor calidad. Este proyecto se desarrollará en 2012 y el objetivo es probarla al año siguiente en Chuquicamata Subterránea, en la excavación de 1.000 metros de galerías.
Procesamiento de minerales
En 2011 se puso énfasis en el aumento de la recuperación de cobre y molibdeno desde minerales y se priorizaron las actividades conducentes a lograr una mayor eficiencia en la utilización de la energía y el consumo de agua.
Conminución de mineral
En el período anterior, se avanzó en la evaluación de tecnologías de conminución a nivel de laboratorio. Este año se prosiguió con el escalamiento de la tecnología de fracturamiento electrodinámico de mineral en continuo, a un flujo del orden de 300 kg/hr y se llevaron a cabo exitosamente pruebas a escala piloto de molienda de escoria por atrición, con elementos móviles giratorios.Durante 2011, se validó a nivel piloto la bola de control electrodinámica para el molino SAG, para optimizar su operación. Este instrumento, diseñado por el IM2, confirma la factibilidad técnica de monitorear en línea la operación desde el interior del molino, proporcionando una nueva alternativa de mejorar el control del proceso.
Relaves espesados y pastas
Durante 2011 se realizaron pruebas de espesamiento utilizando los actuales relaves de División Andina. Los resultados mostraron que esta tecnología permite aumentar la proporción de sólidos de los relaves hasta un 70%, con la consiguiente recuperación de agua y aumento en la vida útil del tranque. Además, se diseñó a nivel de ingeniería de perfil, una planta de espesamiento para una capacidad de 50 mil toneladas por día. Para el transporte de relaves se evaluaron opciones de transporte por tubería y correas aéreas de relaves, así como también se estudió alternativas de gestión del muro del tranque Ovejería.
Preconcentración de minerales sulfurados de cobre
En alianza con la empresa alemana BASF se trabajó en el desarrollo de una tecnología de preconcentración de minerales de cobre y molibdeno de Codelco. Se realizaron pruebas exploratorias a escala de laboratorio, con minerales y relaves de distintas divisiones, que entregaron resultados promisorios. Posteriormente se ejecutó en Alemania un programa experimental a escala piloto y en continuo, que confirmó los resultados.
Biolixiviación de minerales sulfurados de baja ley de cobre
Durante 2011 se puso en operación la primera Planta Industrial de Biomasa en División Radomiro Tomic, que permite la generación de los microorganismos necesarios para los procesos de biolixiviación. La planta alcanzó su capacidad de diseño y durante 2012 comenzará la inoculación de bacterias a pilas de lixiviación, en una prueba industrial, que supondrá el procesamiento de 1,5 millones de toneladas, aproximadamente.
Lixiviación de concentrados de cobre
Actualmente, se analiza si pueden complementarse industrialmente el proceso de concentración, la posterior lixiviación de concentrados, viabilizando así una alternativa técnica de largo plazo para el proyecto de expansión de Radomiro Tomic. En este contexto, durante el año 2011 se analizó los resultados de los estudios de ingeniería de pre-perfil de tecnologías de lixiviación de concentrados de cobre, capaces de alcanzar niveles de recuperación comparables a los procesos pirometalúrgicos convencionales y de minimizar la disolución de azufre.
Abatimiento de sulfatos
Durante el año 2011, se ejecutó un programa experimental comparativo, a escala piloto, de varias tecnologías para el abatimiento de sulfatos desde aguas infiltradas del tranque de relaves Ovejería, de División Andina. Además, se efectuaron las respectivas ingenierías de perfil, cuyos resultados mostraron que estas tecnologías cumplen las normas chilenas de calidad de aguas, con inversiones y costos de operación comparables.
Fundición de concentrados y refinería de cobre
Durante 2011, el Programa Tecnológico Corporativo de Fundición Continua realizó los siguientes desarrollos:Fusión continua en el Convertidor Teniente y en el horno de limpieza de escoria En 2011 se establecieron nuevos criterios de diseño y metodologías de operación para fundir 1 millón de toneladas por año de concentrado. Ello sobre la base de modelos fluidodinámicos de transferencia de calor y metalúrgicos, que se construyeron en una nueva base conceptual del proceso de fusión continua en el Convertidor Teniente y en la limpieza de escorias.
Además, se elaboraron prácticas de operación en la limpieza de escoria que aumentan la productividad de los hornos y la recuperación del cobre. Se estableció el soporte científico y tecnológico de dispositivos de medición y control en línea de las fases metal blancoescoria- gas. Estos estudios se realizaron en la Fundición de Potrerillos para la aplicación de la continuidad operacional del proceso de fusión de concentrados.
Propiedades mecánicas de los cátodos de cobre Codelco inició el proyecto de Determinación de Propiedades Mecánicas para Productos de Cobre, para consolidar los principios a utilizar en la determinación de sus propiedades mecánicas al tiempo de construir una base de datos experimental de propiedades termodinámicas y mecánicas, que sirva de base para la propuesta de una norma de caracterización de los cátodos.
Este proyecto contempla la participación de expertos de nivel internacional y los servicios del laboratorio de termodinámica y de físico–química metalúrgica del Institut National Politechnique de Grenoble, de Francia, y el uso del laboratorio de ensayos micro-mecánicos sobre productos de cobre en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.
Tecnologías de la Información, Comunicaciones y Automatización
La minería enfrenta nuevos e importantes desafíos en todos los ámbitos: menores leyes de los minerales, técnicas de extracción y procesamiento más complejas, y estándares de seguridad y de medio ambiente cada vez más exigentes. Estos desafíos requieren ajustar los modelos de gestión. Codelco, a través de su estrategia Codelco Digital, considera la tecnología como el elemento transversal que permite articular estos nuevos modelos de gestión y así facilitar su implantación.En este ámbito destacan los siguientes avances:
Seguridad y medio ambiente
Codelco puso en marcha dispositivos que implementan medidas de seguridad, en el marco de los Estándares de Control de Riesgos Fatales que se establecieron el año 2011, como los siguientes:
- Control de fatiga y somnolencia: Las divisiones Radomiro Tomic y Chuquicamata pusieron en marcha 16 dispositivos que miden e informan en tiempo real cualquier evento de microsueño que ocurra durante la conducción de vehículos en los equipos mayores de las minas. Durante 2012, el 100% de dicha flota tendrá este estándar.
- Monitoreo de velocidad: Todo el parque de vehículos menores cuenta con un dispositivo que mide la velocidad de traslado que ante situaciones de infracción, se envían a una estación de monitoreo.
- Monitoreo de Taludes: Las principales operaciones de minería a rajo abierto cuentan con mecanismos de monitoreo geotécnico constante sobre los taludes.
- Monitoreo ambiental: Las operaciones de minería de rajo abierto cuentan con sistemas de monitoreo y predicción de condiciones de medio ambiente que permiten controlar el impacto de los procesos mineros en las comunidades cercanas.
Automatización y robotización de procesos
Durante 2011, Codelco junto con su filial Kairos Mining, alcanzó más de 70 aplicaciones de control avanzado en las distintas divisiones de la Corporación, estabilizando los procesos y agregando beneficios en molienda convencional, molienda SAG, flotación, espesadores y chancado secundario.Además, a partir de la experiencia del Programa de Automatización de Plantas Concentradoras, en 2011 se realizó un levantamiento del estado de situación de los sistemas de automatización existentes en las fundiciones de Chuquicamata, Potrerillos, Ventanas y Caletones.
En cuanto a las soluciones robóticas aplicadas a los procesos mineros, se prosiguió con los estudios de factibilidad de soluciones que reduzcan la exposición a riesgos con alto potencial de daño a las personas, que, incrementen la productividad de las personas y que reduzcan los costos de los procesos. Adicionalmente, finalizó la prueba industrial de la solución robótica para el despegue de láminas Iniciales en División Ventanas (4 robots), con resultados favorables.
Proyectos estructurales
En el marco del trabajo conjunto de la Gerencia TICA y la Vicepresidencia de Proyectos se continuó en 2011 con la generación de especificaciones, normativas e incorporación de tecnología en los proyectos estructurales de la Corporación. Un ejemplo de este esfuerzo es el estándar corporativo de Sistemas de Detección de Presencia en las minas subterráneas.
Servicios
En 2011 se destacaron dos proyectos de infraestructura de servicios. En División El Teniente, el centro de datos se rediseñó de acuerdo a normas internacionales, consolidando los servicios para Casa Matriz, Ventanas, Andina y El Teniente.También se renovó parte significativa de la plataforma tecnológica de redes de comunicación de datos, voz y video de la Corporación, que permitió dar soporte a los proyectos Nueva Andina, Ampliación Minera Gaby, Nuevo Nivel Mina El Teniente y Mina Ministro Hales.
En cuanto a herramientas de gestión SAP, plataforma que apoya en forma integrada los procesos administrativos de Codelco, se destacó la integración y automatización de los procesos de planificación y gestión corporativo, implementando una herramienta de soporte (SAP Business Objects Planning and Consolidation) que permita asegurar la calidad y oportunidad de la información, automatizar los procesos, desarrollar auditoría y trazabilidad y simplificar la generación de escenarios.
Además, se dieron soluciones para la gestión de reclutamiento de personal interno, para las facturas de proveedores y para la gestión de bienes y servicios colaborativa con usuarios y proveedores, en forma piloto en División Andina.
Premio MIT al liderazgo en innovación
En mayo, el Gerente TICA de Codelco, Marco Orellana, recibió el premio al liderazgo en innovación 2011 que otorga anualmente el Massachusetts Institute of Technology (MIT), reconociendo así el trabajo realizado por Codelco en este ámbito. Este galardón se otorgó por primera vez a una persona que no sea estadounidense.El premio lo recibió el ejecutivo de Codelco durante la sesión solemne del 8th Annual MIT Sloan CIO Symposium, que se llevó a cabo en mayo de 2011 en Cambridge, Massachusetts.
Ciencia y tecnología
Para incrementar la productividad y mejorar la sustentabilidad del negocio, Codelco ha desarrollado alianzas y asociaciones con empresas y organizaciones de desarrollo e investigación, líderes en Chile y en el mundo, que facilitan la incorporación de innovaciones y tecnologías.Durante 2011, Codelco participó en la ejecución de los siguientes proyectos e iniciativas con universidades nacionales, instituciones internacionales y empresas:
- Modelamiento multivariable para evaluación de yacimientos (Universidad de Chile).
- Metodologías para evaluar planes mineros de cobre de largo plazo con incertidumbre en precios y leyes de mineral (Universidad de Chile).
- Desarrollo de una plataforma de conocimiento y capacidades locales para la creación de nuevos productos que utilicen la propiedad bactericida del cobre (International Copper Asociación, ICA).
- Prospección para la estandarización de objetos mineros (Universidad de Chile y minera Freeport McMoran), que busca establecer un estándar para el desarrollo de software, aplicable a la minería.
- Aplicaciones y desafíos del molibdeno para la Industria e investigadores a nivel nacional (empresa Molymet y Universidad de Chile).
Alianzas tecnológicas
- Geometalurgical Mapping and Mine Modelling: Este proyecto colaborativo internacional multiempresas es gestionado por Amira. Tiene el objetivo de desarrollar nuevas herramientas de predicción del comportamiento del mineral en las plantas. En el año 2011, se trabajó en la caracterización de minerales en divisiones Andina y Chuquicamata, con nuevas técnicas desarrolladas en la etapa anterior.
- Mass Mining Technologies: Se inició la segunda fase de este proyecto, en el que participaron diez empresas mineras. La iniciativa durará tres años y profundizará los conocimientos de la explotación subterránea por Block Caving, específicamente en flujo gravitacional, mecánica del hundimiento, conminución primaria y subsidencia.
- Alianza Río de Cobre: En el marco de esta alianza tecnológica entre Codelco y Rio Tinto, se analizan proyectos conducentes a reducir el consumo específico de energía; aumentar la recuperación de cobre y molibdeno en el procesamiento de minerales, y recuperar cobre desde minerales sulfurados de baja ley por bio-hidrometalurgia.
- General Electric: Sobre la base del acuerdo de colaboración entre Codelco y la empresa General Electric, se llevó a cabo un programa de identificación y desarrollo de oportunidades de eficiencia energética e hídrica. En eficiencia energética se efectuaron ingenierías de perfil a 20 iniciativas seleccionadas, varias de las cuales mostraron un atractivo beneficio económico. En 2012 se completará la instalación de dos prototipos, que son: Compensación de Reactivos Eléctricos y Co-generación en Calefacción del Electrolito, ambos en División Salvador.
EMPRESAS TECNOLÓGICAS
IM2
Instituto de Innovación en Minería y Metalurgia S.A.
La filial IM2 se creó para apoyar a Codelco en la generación de conocimientos y para
desarrollar innovaciones tecnológicas aplicables a los procesos minero-metalúrgicos.
En 2011, el instituto desarrolló 106 proyectos de investigación e innovación tecnológica. Entre ellos, colaboró con los estudios de factibilidad para la prueba industrial de minería continua en División Andina; así como en los estudios a nivel de ingeniería de perfil para cuantificar los beneficios adicionales que reportaría dicha tecnología si se aplicaba en la mina Chuquicamata Subterránea.
En pre-acondicionamiento, contribuyó en División El Teniente, en la aplicación de la técnica de debilitamiento dinámico explosivo, en el uso de nuevo elementos de fortificación triturables y la utilización de elementos prefabricados en construcciones mineras.
En fundición continua, continuaron los desarrollos en los parámetros de diseño y operación del Convertidor Teniente, que buscan aumentar su capacidad de procesamiento por sobre las 3.000 toneladas por día. Se realizaron, además, actividades relacionadas con un rediseño de la bahía de escoria, el enriquecimiento máximo de oxígeno y la capacidad máxima de fusión.
Propiedad intelectual
Durante 2012, el IM2 presentó una solicitud de patente de invención y obtuvo la concesión de dos patentes en Chile. Estos avances se suman a las 35 patentes concedidas a nivel nacional y 4 en el extranjero que tiene el instituto.
BIOSIGMA S.A.
BioSigma fue creada para incorporar a la minería los avances de la biotecnología. Esta filial de Codelco desarrolla sistemas biológicos capaces de lixiviar recursos de baja ley y otros materiales secundarios económicamente inviables de explotar a través de tecnologías tradicionales.Durante 2011, Biosigma completó la primera fase de la Prueba Industrial de Biolixiviación de Sulfuros de Baja Ley en División Radomiro Tomic, con la puesta en marcha de la Planta de Biomasa que alcanzó sus parámetros de diseño.
En paralelo, continuó desarrollando científicamente la caracterización de biomoléculas y de procesos bioelectroquímicos. Ello ha permitido avanzar en la caracterización de especies sulfuradas a fin de establecer los factores que limitan la velocidad y recuperación de cobre.
Propiedad intelectual
Los avances científico-tecnológicos de BioSigma realizados durante 2011 generaron cuatro nuevas solicitudes de patentes de invención. Éstas se suman a las 141 solicitudes ya presentadas, de las cuales 52 han sido concedidas en Chile y en el exterior en los principales países mineros, como Australia, Estados Unidos, Perú, México y Sudáfrica.
ECL
Ecometales Limited
Ecometales ofrece soluciones medioambientales a la minería, especialmente en gestión
sustentable de residuos mineros y recuperación de metales.
Durante 2011, ECL procesó más de 57 mil toneladas de residuos mineros en la planta de tratamiento de polvos; y entregó cerca de 7 mil toneladas de cobre a la producción anual de Codelco.
Desde 2007, ECL ha procesado más de 270 mil toneladas de residuos mineros provenientes de las divisiones Chuquicamata, Ventanas y Salvador y ha recuperado más de 48 mil toneladas de cobre.
Como parte de la gestión sustentable de residuos mineros, ECL inició en 2011 la última etapa de construcción de la nueva unidad operacional de la planta de tratamiento de polvos, con una inversión de US$ 69 millones. La nueva unidad abatirá los residuos arsenicales presentes en polvos de fundición y otros residuos mineros, para luego almacenarlos de manera estable en un depósito construido para tales efectos.
En División Chuquicamata, ECL estuvo a cargo de la puesta en marcha de la Planta de Tratamiento de Relaves Mineros que recuperará cobre y molibdeno desde relaves frescos.
Propiedad intelectual
ECL realizó una solicitud de patente para el proceso de Abatimiento de Arsénico y Antimonio, que es un desarrollo tecnológico propio de ECL, que se añade a dos solicitudes ya presentadas en Chile.
EMPRESAS DE TECNOLOGÍAS DE SOPORTE
MICOMO
Mining Information, Communitations and Monitoring S.A.
Micomo desarrolla, suministra, instala y mantiene tecnologías de información y comunicación
utilizadas como herramientas de soporte al proceso minero-metalúrgico de
Codelco y de otras empresas mineras. También ofrece servicios asociados a la transmisión
de datos utilizando redes fotónicas, conexiones inalámbricas y tecnología BOTDR
(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer).
Durante 2011, Micomo desarrolló y puso en marcha un sistema de pronóstico ambiental (Nowcasting) para apoyar la toma de decisiones operacionales en División Ministro Hales, considerando su interacción con la calidad del aire en Calama. En divisiones Chuquicamata y Ventanas, en tanto, continuó entregando el servicio de pronóstico ambiental para el control de sus emisiones. Además, Micomo está evaluando aplicaciones y servicios similares con operaciones mineras privadas.
En fotónica, Micomo dio servicios de mantenimiento en divisiones Andina y el Teniente, en esta última, se incluyó el área Pilar Norte en la red de transmisión de datos para el monitoreo y operación remota.
En conexiones inalámbricas, Micomo ha utilizado esta tecnología para otorgar servicios de habilitación e instalación de cámaras de video, las que se utilizan para monitorear la continuidad de los procesos productivos y la seguridad de los trabajadores en Chuquicamata y Radomiro Tomic.
En BOTDR se iniciaron las pruebas para el monitoreo de las deformaciones producidas en pilares críticos ubicados en mina Esmeralda de División El Teniente.
Propiedad intelectual
Durante 2011 se aceptó una solicitud de patente y el registro el Software SidMil, en ambos desarrollos que se utilizan en la tecnología BOTDR.
KAIROS
Kairos Mining S.A.
Kairos provee servicios de automatización y control que contribuyen a optimizar el
desempeño de equipos del proceso minero-metalúrgico de Codelco y de otras compañías
mineras.
Durante 2011, apoyó la puesta en marcha del programa corporativo de Automatización de Plantas Concentradoras en divisiones Chuquicamata, Andina, El Teniente y Salvador. De esta forma, Kairos logró totalizar más de 70 instalaciones de su producto Profit Controller en los procesos de molienda convencional, molienda SAG, flotación, espesadores y chancado secundario.
En el período, Kairos continuó con la prestación de servicios a otras mineras, como Doña Inés de Collahuasi, donde se implementó la solución multivariable para el espesador de relaves; y el proyecto Caserones, propiedad de Lumina Copper, en el que se desarrolló la fase de diseño y la ingeniería básica de una plataforma de soluciones de automatización. Kairos también apoyó a una operación de Yamana Gold, ubicada en Brasil, en la asesoría para la implementación de un sistema de control multivariable para su molino SAG.
Para el año 2012, Kairos continuará apoyando la implementación del programa de Automatización de Concentradoras en Codelco, que se espera finalice en 2013.
MIRS
Mining Industry Robotic Solutions S.A.
MIRS ofrece servicios de investigación, diseño, fabricación, instalación y mantención
de soluciones robóticas aplicables a los procesos minero-metalúrgicos de Codelco y de
otras mineras.
Durante 2011, la filial MIRS desarrolló siete ingenierías conceptuales en divisiones de Codelco; dentro de las que destaca el lavado robotizado de camiones de extracción, el sistema robótico para la toma de muestra de concentrado, el sistema robótico para apertura/cierre del horno Convertidor Teniente, entre otras. También finalizó la primera etapa de la prueba industrial de validación del sistema que permite robotizar el despegue de láminas iniciales, en División Ventanas.
Respecto de la fabricación e instalación de soluciones robóticas, MIRS finalizó la fabricación de una máquina despegadora de cátodos robotizada en Minera Mantos Blancos; y desarrollo la primera fase del proyecto de guillotinado y pulido de placas bases en Minera El Tesoro.
En 2012, MIRS espera dar continuidad a sus servicios de ingeniería y desarrollar las segundas fases de las aplicaciones y pruebas instaladas en Minera Mantos Blancos, El Tesoro y División Ventanas.
Propiedad intelectual
En 2011, MIRS presentó una solicitud de patente de invención en Chile, que se suma a las 26 solicitudes ya presentadas en nuestro país y en Estados Unidos.
