Sin innovar, Codelco no podría mantenerse en el liderazgo de la industria del cobre a nivel mundial. La innovación es un pilar fundamental para el desarrollo de la competitividad y, con ello,  maximizar los aportes para Chile.

Codelco realizó en 2013 una fuerte inversión en innovación y tecnología que alcanzó los US$102,4 millones, un 2% mayor a la del año anterior. En la cartera de inversiones se dio prioridad a  aquellos desafíos propios del negocio minero-metalúrgico, que actualmente no están resueltos por el mercado, y en las áreas de soporte, la estrategia fue incorporar la mejor tecnología disponible en el mercado y promover su desarrollo con empresas externas.,

Destacan iniciativas en las actuales operaciones y proyectos futuros, con el propósito de incrementar la seguridad laboral, la eficiencia de los procesos, la productividad de las personas y la protección medioambiental.

Codelco avanzó en su Plan Estratégico en Tecnología e Innovación 2012-2015 en todos los ámbitos, especialmente en la validación de tecnologías de explotación minera subterránea, el desarrollo de un plan de innovación en minería a rajo abierto, la evaluación de tecnologías innovadoras para el procesamiento de minerales e hidrometalurgia y mayor protección en los procesos pirometalúrgicos.

También se están impulsando de manera transversal, iniciativas de automatización de procesos y teleoperación de operaciones, para mejorar la eficiencia, productividad y reducir la exposición de los trabajadores a riesgos laborales.

Las principales iniciativas y proyectos del año fueron los siguientes:

 

Proyecto Minería Continua

La minería continua representa un quiebre tecnológico que permitirá a la empresa aumentar la productividad en al menos 50%, disminuir los costos operacionales en 20% y reducir la exposición a riesgos a las personas. Básicamente, la nueva tecnología consiste en un proceso automatizado y operado a distancia, que permitirá extraer el mineral de forma continua y simultánea desde distintos puntos de extracción. Después de diseñar y probar nuevos equipos de extracción y transporte de mineral, Codelco ha planificado la validación industrial de esta tecnología a través de una prueba en División Andina.

Durante 2013, el proyecto avanzó en el desarrollo de la ingeniería de detalles, la adquisición de equipos y materiales, la excavación de túneles y chimeneas; así como obras civiles y perforaciones para el pre-acondicionamiento del macizo en donde se ejecutará la prueba. En 2014 se realizará construcción del proyecto, en especial lo referido al montaje mecánico, eléctrico e instrumentación de los equipos. Con ello se pretende iniciar la operación de la prueba, integrando todos los sistemas, a partir de 2015.

Pruebas relevantes 2013

Sizer: Durante agosto, se realizaron pruebas con el tratamiento de 360 mil toneladas en División El Teniente, validando la tecnología del chancador de bajo perfil Sizer.

         

Descolgador: Se trabajó exitosamente en el diseño, fabricación y prueba de diversos subsistemas para el desarrollo de un equipo descolgador de zanjas colgadas, que fue integrado en un prototipo. El equipo evita la exposición de trabajadores al riesgo que se tiene en la operación convencional. Durante 2014 se realizará una prueba con un equipo industrial.

   

Pulsos eléctricos: Junto con la Universidad de Talca se trabaja en el desarrollo de un equipo de reducción secundaria del mineral, con tecnología de pulsos eléctricos. El objetivo es lograr una mejora en la productividad de la operación, reducir el riesgo por el uso de explosivos y emanación de gases, y evitar la proyección descontrolada de partículas. En este sentido se desarrolló y se probó exitosamente en la universidad, un equipo que permite fracturar rocas de cerca de 1,5 m3. En 2014 se construirá y validará un equipo industrial.

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(*) Pruebas exitosas con rocas de 1,5 m3

Fortificación: Junto con el IM2 (Instituto de Innovación en Minería y Metalurgia), filial de Codelco, se trabaja en el desarrollo de elementos de fortificación no metálicos y triturables para la minería subterránea, que evitarían atollamientos en los equipos de chancado. El proyecto contempla la fabricación de los elementos y experimentación industrial en 2014.

Estudios complementarios

Modelo teórico de tronadura: Codelco participa junto con importantes mineras y la Universidad de Queensland (Australia), en un proyecto para desarrollar y perfeccionar el modelo teórico de tronadura Hybrid Stress Blasting Model (HSBM).

Socavación vs detonación dinámica de explosivos

     

Tronadura confinada: En el segundo semestre de 2013 se realizó un estudio de diferentes opciones de aplicación de tronadura confinada para mejorar la granulometría en el proceso de hundimiento (caving). Para el análisis se usó el programa teórico Hybrid Sress Blasting Model, que concluyó que los mejores resultados se obtienen acercando los iniciadores a 2 metros y que la condición de esfuerzos y estructuras es muy relevante.

Desarrollo vertical: Se realizó un estudio conceptual para aplicar la tecnología de desarrollo vertical Boxhole Boring Machine, que permite construir chimeneas de 2 metros de diámetro con máximo de 80 metros de largo en proyectos subterráneos. El equipo, desarrollado por la empresa Herrenknecht, muestra importantes ventajas respecto del método convencional, ya que mejora la seguridad, disminuye los requerimientos de construcción y aumenta considerablemente la rapidez de perforación.

 

  

En 2013 se inició el proyecto Taludes Verticales, en el marco del Programa Tecnológico de Minería a Rajo Abierto. El proyecto plantea un quiebre tecnológico en el diseño y operación de taludes en los rajos, se contempla la operación remota de equipos para el manejo de materiales, lo que reducirá significativamente los riesgos laborales y generará un impacto positivo en la rentabilidad del negocio.

También se diseñó una prueba experimental de taludes verticales y operación remota, que se ejecutará en 2014 en la Mina Sur de División Chuquicamata. Esta experiencia permitirá habilitar tecnologías y metodologías para realizar la etapa de validación industrial en 2015.

Además se definió la estrategia para remotizar la operación de minas a rajo abierto y se caracterizaron y evaluaron, bajo un criterio común, los diseños de taludes en las minas de Codelco.

La innovación se focalizó en proyectos orientados a reducir el consumo de energía, mejorar la recuperación y aumentar la eficiencia en el uso de los activos.

Conminución de minerales

Se realizó evaluación de la tecnología de conminución para minerales de Codelco. La tecnología busca reducir los requerimientos de energía en el proceso de conminución, al generar microfracturas en el mineral, lo que debilita su dureza. También se espera una reducción en el consumo de aceros y una mejor liberación de las partículas mineralizadas, para permitir mayor recuperación de las especies de valor.

Durante 2013 se extrajo y caracterizó muestras de los yacimientos Rio Blanco y Don Luis de División Andina y se envian a Inglaterra, donde se realizarán pruebas de laboratorio en 2014.

Concentración

Codelco trabajó en una tecnología para identificar y eliminar del proceso de flotación de materiales de baja ley. De esta forma, hay un aumento la eficiencia en el proceso de concentración como consecuencia de un menor consumo de energía y mayor capacidad productiva en las plantas. En diciembre se iniciaron pruebas con muestras enviadas a Inglaterra, las que finalizarán en 2014.

Preconcentración de minerales sulfurados

Codelco trabaja en el desarrollo de una tecnología para la pre-concentración de minerales de cobre y molibdeno. Con este desarrollo se concentra selectivamente minerales sulfurados, usando partículas magnéticas.

Durante 2013 se realizaron pruebas de laboratorio con relaves antiguos, mineral de alimentación y relaves frescos de las divisiones Andina y El Teniente, con resultados promisorios. Sobre esta base, se diseñó e inició la fabricación de una planta piloto, que se montará en Chile a mediados de 2014.

Flotación

Estudios realizados en el Imperial College de Londres demostraron que al operar las celdas de flotación en su condición de máxima recuperación de aire se obtiene también la mayor recuperación de cobre.

En 2013 se diseñó y realizó una prueba de evaluación de la tecnología a pequeña escala, en un sector de la planta concentradora de División Andina. La prueba confirmó el potencial de optimización del proceso de flotación, por lo que se realizará una prueba mayor en 2014.

En 2013, las actividades de biolixiviación de minerales de baja ley de cobre estuvieron focalizadas en consolidar la aplicación de tecnologías validadas y evaluar su impacto en proyectos y condiciones específicas.

Industrialización de la tecnología BioSigma

En biotecnología aplicada se llevaron a cabo pruebas industriales de biolixiviación de sulfuros de baja ley en División Radomiro Tomic. A partir de los resultados obtenidos se dio inicio al desarrollo de las ingenierías para implementar industrialmente la tecnología BioSigma de beneficio biometalúrgico de los recursos sulfurados de baja ley en esta división.

   

En División El Teniente se consolidó la operación de lixiviación in situ, que se realiza por medio de la inyección de soluciones ácidas en perforaciones de material quebrado, lo que permite la recuperación del cobre remanente en zonas abandonadas.

Durante el año se logró el régimen hidráulico de 11 nuevos sondajes, cuya operación permite ratificar preliminarmente las eficiencias de esta técnica, lo que permite dar inicio a la planificación de trabajos de lixiviación bioasistidas a través de la inoculación de consorcios bacterianos desarrollados por BioSigma.

Codelco mantiene un acuerdo de colaboración con la empresa china Dongying Fangyuan Copper Industry Company Ltd. En el marco de esta alianza, en 2013 se identificaron oportunidades de transferencia tecnológica en áreas de fusión, conversión, refinado a fuego, planta de ácido y refinería, buscando aumentar la productividad, disminuir emisiones y costos operacionales. Se avanzó en estructurar un programa para ejecutar estudios de evaluación técnica y económica de cada una ellas.

Minería subterránea

En 2013 se preparó un road map en automatización de los procesos de preparación minera y producción en minería subterránea, especificando el nivel de automatización de cada proceso. Esto permitirá estructurar un programa de desarrollo tecnológico específico para las necesidades de Codelco.

En otra línea de trabajo, se construyó un Modelo de Operación para LHD Autónomos, para obtener el máximo aprovechamiento de estos equipos y que abarca diseño minero, planificación, mantenimiento, estrategia operacional, tecnología y seguridad. En 2014 se continuará con la validación industrial.

Minería rajo abierto 

En 2013 se inició un proyecto para el desarrollo de tecnologías que permitan habilitar la operación minera en condiciones de baja visibilidad por tormenta de nieve en la mina Rajo Abierto de División Andina.

En 2013 se implementaron proyectos que significaron mejoras importantes en los procesos productivos, incrementando los niveles de digitalización y permitiendo una mayor seguridad, productividad y menores costos. La gestión del área alcanzó un ahorro de US$ 10 millones en el año.

Robótica y teleoperación

En la refinería de División Radomiro Tomic, se intervinieron tres sistemas robóticos, uno en cada línea de reposición de cátodos permanentes. Se incrementó la confiabilidad de los sistemas robóticos en base a la medición en línea de un conjunto de índices que aseguran su disponibilidad

En División Andina se concretó el primer prototipo funcional para el sistema de reconocimiento robótico teleasistido, que considera la implementación de un robot para el reconocimiento de colgaduras, un robot de comunicaciones y un sistema de telecomando.

Automatización

Se continuó con la modernización de las plataformas de monitoreo, soporte y control de las plantas concentradoras. Se destacan las mejoras de las salas de control de Chuquicamata y El Teniente, las puestas en operación del upgrade de los sistemas de control distribuido del área de chancado primario, de molienda convencional y flotación Rougher de la planta de El Teniente.

Además, se avanzó en la implementación de los sistemas de control avanzado de dicho proceso de flotación primaria.

Telecomunicaciones

En la Mina Rajo de División Chuquicamata se remplazó el sistema de 1.600 radios de tecnología VHF por un sistema de radios digital, permitiendo una comunicación segura entre los diferentes equipos mineros.

Sistemas mineros

Se implementó corporativamente el Sistema de Transferencia de Mejores Prácticas Para el Tratamiento de la Información Geológica, que estandarizó las tecnologías de captura, almacenamiento, acceso y manejo de la información de geología.
En División Salvador se concretó la implementación del Sistema de Control de Presencia en Mina Subterránea, con la incorporación de una serie de portales de detección, un sistema de apoyo y puntos de control y enrolamiento, mejorando significativamente la seguridad de los trabajadores.

Administración y gestión

Durante 2013 se estableció en Codelco un programa para el buen uso y rentabilización efectiva de la inversión de la plataforma de Sistemas Administrativos Integrados SAP. A través de este programa se implementarán del orden de 47 iniciativas, con foco en los ámbitos de abastecimiento, contraloría, mantenimiento, recursos humanos y sustentabilidad. A diciembre de 2013 se encuentran operativas 17 nuevas funcionalidades, sumándose a ellas 15 en condición de piloto.

Codelco recibió el reconocimiento al ser finalista del LATAM Awards 2013, emitido por Datacenter Dynamics, por la innovación desarrollada en la implementación del Datacenter TICAR en División El Teniente.

El proyecto de innovación de Codelco: Sistema de monitoreo con sensores móviles usando tecnología de arquitectura modular, obtuvo un reconocimiento en el primer premio 2013 Intel Global Challenger de la Universidad de Berkeley. El proyecto fue liderado por la Gerencia TICA y la Gerencia de Seguridad y Salud Ocupacional de División Andina con la participación del Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile. Su producto, una chaqueta inteligente con sensores móviles para captar anticipadamente señales de variables relevantes para la salud y seguridad de los trabajadores, fue presentado a este concurso por los jóvenes que como estudiantes en práctica trabajaron en el equipo multidisciplinario que se conformó para su ejecución.

El proyecto de innovación de Codelco Teleoperación de Actividades de Alto Riesgo en Desarrollo subterráneo, fue finalista en la Premiación Club CIO 2013, del CETIUC, en la categoría Innovación TI. El proyecto consiste en el diseño, construcción y puesta en marcha de un sistema telecomandado que permitirá eliminar colgaduras

En 2013 se implementaron proyectos que significaron mejoras importantes en los procesos productivos, incrementando los niveles de digitalización y permitiendo una mayor seguridad, productividad y menores costos. La gestión del área alcanzó un ahorro de US$ 10 millones en el año.

Codelco propicia la colaboración tecnológica a través alianzas y acuerdos con instituciones especializadas en el desarrollo del conocimiento y nuevas tecnologías, y con mineras que tengan desafíos comunes, a través de consorcios o en forma bilateral, para el desarrollo de tecnologías.

Durante 2013 Codelco mantuvo una red de colaboración en diversos proyectos e iniciativas de investigación con instituciones como CSIRO Chile - International Centre of Excellence, Australian Mineral Research Association (AMIRA), Universidad Queensland, Technische Univesität Bergakademie Freiberg, Advanced Mining Technology Center (AMTC), Centro de Investigaciones Operacionales para la Minería (CIOMIN).

Además, mantiene acuerdos de colaboración con empresas mineras como Rio Tinto, Newcrest Mining, Dongying Fangyuan Copper Industry Company Ltd., con las que comparte experiencias y aborda proyectos de desarrollo tecnológico de interés común.

Con proveedores y fabricantes de equipos, durante el año ha abordado proyectos colaborativos con BASF, Sandvik, Atlas Copco, Herrenknecht y Caterpillar, entre otros.