La permanente búsqueda y desarrollo de innovaciones tecnológicas es una actividad estratégica para Codelco. La incorporación de nuevas tecnologías en los procesos minero metalúrgicos se dirigen a incrementar la productividad, mejorar las condiciones de seguridad laboral y velar por la protección del medio ambiente.

Durante 2010, Codelco invirtió US$ 78 millones en diversos programas y proyectos tecnológicos corporativos; en el marco de líneas de investigación y desarrollo tecnológico, e iniciativas de innovación. También se incluyen proyectos desarrollados por las filiales y empresas coligadas tecnológicas de Codelco.

Algunos de los avances más relevantes del período fueron los siguientes:

Desarrollos tecnológicos

Corresponden a iniciativas plurianuales para resolver desafíos específicos y de gran relevancia para Codelco.

Minería subterránea

El principal objetivo consiste en mejorar significativamente la productividad del método de explotación por hundimiento y su aplicación en los nuevos proyectos de la Corporación.

Desde el año 2000 se ha trabajado en cuatro líneas de investigación:

• pre-acondicionamiento,
• minería de transición,
• preparación minera y
• minería continua.

El pre-acondicionamiento busca modificar las características de la roca, con la aplicación combinada de hidrofracturamiento y detonación de explosivos. La actividad más relevante en 2010 fue la prueba y evaluación de la aplicación de detonación de explosivos en División El Teniente y la preparación para realizar el año 2011 la experiencia en alturas de 200 metros en División Andina. También finalizó toda la recopilación de información que consolida el conocimiento adquirido en los últimos 10 años.

En minería de transición, la gestión se centró en la preparación de la prueba de aplicación del equipo Sizer en División El Teniente para el año 2011, que incluye la construcción, la compra de equipos y los protocolos de prueba.

También se hicieron estudios de validación metalúrgica del equipo de chancado Sizer, en función de los resultados obtenidos durante el año 2010 en División Andina.

En preparación minera se realizaron pruebas de marcos prefabricados para reforzamiento de los puntos de extracción y se está evaluando su comportamiento en las condiciones de operación de una mina subterránea. En el caso del desarrollo rápido de túneles, se realizó una evaluación conceptual de la aplicación de equipos de sección completa.

Con empresas proveedoras se desarrollaron diseños conceptuales de equipos para sección completa y se acordó su aplicación experimental en divisiones y en los proyectos de Codelco.

Codelco contempla el desarrollo futuro de una minería subterránea continua automatizada, de bajo costo, alto rendimiento y ambientalmente amigable. Durante 2010, la gestión en minería continua se centró en la selección de un sector en División Andina para aplicar una implementación masiva. Se realizó el desarrollo de la ingeniería conceptual y básica asociada, que finalizó en marzo de 2011. También se realizaron búsquedas de equipos para tronadura secundaria y asegurar el flujo de mineral durante la operación. Además, se desarrolló la ingeniería básica de un equipo que permite ubicar y pegar cargas en la roca de forma segura, que fue una las alternativas de solución estudiadas para las piedras encadenadas, que constituyen actualmente un riesgo en la operación y una pérdida de productividad en los equipos de manejo de materiales.

Minería a cielo abierto

En el mediano plazo, se busca avanzar y validar modelos teóricos de tronadura, ingeniería de taludes y una evaluación industrial de iniciativas de transporte autónomo.

En 2010, junto con la empresa australiana Acumine, se trabajó en la conceptualización de la Minería a Rajo Abierto Autómata y se solicitaron los recursos para ejecutar la primera etapa del proyecto, a iniciarse en 2011.

Además, se comenzó la aplicación a nivel industrial del Sistema Anticolisiones Acumine-Micomo, en toda la flota del rajo de División Andina, para mejorar significativamente la seguridad de la operación. Paralelamente, se instaló el sistema en diez equipos en la mina Radomiro Tomic como prueba piloto.

Se trabajó con la filial IM2 en la evaluación del impacto de la tecnología de Taludes Verticales, aplicada en parte de la Mina Sur, en la transición a mina subterránea de Chuquicamata y en la Mina Toqui de División Chuquicamata. En los casos analizados existe un potencial impacto en la rentabilidad y capacidad productiva de los proyectos.

Procesamiento de minerales

En 2010 se enfatizaron actividades para el uso eficiente de energía, agua y el aumento en la recuperación de minerales.

En tecnologías de conminución, se diseñó, construyó y probó una Bola de Control Electrodinámica para Molino SAG, que monitorea en línea el movimiento de los cuerpos moledores al interior de la maquinaria, mejorando el control del proceso. Este invento está en proceso de patentamiento.

Otra iniciativa fue la evaluación a escala de laboratorio de una tecnología de fracturamiento electrodinámico, que tuvo resultados promisorios en la búsqueda de una significativa reducción de energía en el proceso de conminución.

También se realizó una prueba semipiloto ejecutada en un molino Loesche, en Alemania. La tecnología en prueba se basa en la atrición del mineral con elementos móviles giratorios. Se realizaron pruebas con muestras de mineral y de escoria. Los resultados, que mostraron una importante disminución en el consumo de energía, deberán validarse a mayor escala.

Se ejecutaron estudios para determinar la Estabilidad Sísmica del Tranque Carén, de División El Teniente. Se consideró depositar pastas sobre el actual depósito de relaves. El estudio incluyó la toma de muestras en diferentes lugares del depósito y el modelamiento de la condición de estabilidad frente a diversas solicitaciones. Los resultados indicaron que es posible realizar una operación segura para la depositación de pastas en el tranque Carén.

Por otra parte, utilizando los actuales relaves de la División, se realizaron pruebas de espesamiento en una planta piloto en el tranque. Los resultados mostraron que la tecnología de espesamiento permite aumentar la proporción de sólidos hasta 66%, con la consiguiente recuperación de agua y aumento en la eficiencia de los tranques de relaves.

En la optimización de la recuperación de minerales, División Andina evaluó a nivel industrial la tecnología de Recuperación de Molibdeno, mediante la inyección de un reactivo de flotación emulsionado en micro-burbujas.

Fundición de concentrados

Dentro del programa de Fundición Continua, se obtuvieron importantes avances para la continuidad e integración en los procesos pirometalúrgicos. Sobre la base de modelos fluidodinámicos y metalúrgicos, se estructuró una metodología operacional en la fundición de Potrerillos, para aplicar el proceso de fusión continua en el convertidor Teniente y limpieza semi-continua en el horno de limpieza de escorias.

Adicionalmente, se avanzó en el desarrollo de dispositivos de medición de variables de proceso en línea, como sensores de magnetita, cobre y nivel de fases. El análisis realizado de prácticas operacionales de conversión, en aplicación por las fundiciones de Chuquicamata y Caletones, junto con el respectivo soporte teórico, abre el espacio para continuar con el desarrollo de la tecnología de refinación anódica continua.

Minería in situ

Durante 2010 se evaluó el impacto de intervención del yacimiento con técnicas de tronadura confinada para mejorar la permeabilidad de las soluciones a través de la roca y sus efectos en el proceso. Los resultados demostraron mejoras en la permeabilidad de la roca.

Además, se validó el Modelo Fenomenológico, que predice y estima parámetros y que determina la viabilidad técnica del proceso. Se realizó, también, un estudio de caso real en División Salvador, en el que se evaluó el beneficio económico de implementar la tecnología de Lixiviación In Situ bajo intervención con tronadura confinada.

Recursos remanentes

Se realizaron estudios de ingeniería de perfil para validar la base geo-minera metalúrgica y evaluar la viabilidad de explotar los recursos remanentes del yacimiento Inca de División Salvador. Se ejecutaron 16 mil metros de sondajes de aire reversa ascendente y se incorporaron mejoras a la metodología de balance de masa, para avanzar en la validación del modelo de material quebrado.

Adicionalmente, se realizaron estudios de planificación minera para evaluar la interferencia de la futura explotación a rajo abierto con el actual plan de explotación subterránea, para lograr definir escenarios de explotación con mayor potencial técnico-económico.

Tratamiento de aguas

Se desarrolló un programa de pruebas piloto para validar las tecnologías de Abatimiento de Sulfatos contenidos en aguas.

El proyecto se focalizó en Andina para el tratamiento de aguas infiltradas. Se aplicó una prueba con la tecnología de bioreducción, de la empresa holandesa Paques; y se seleccionaron las tecnologías de las empresas Veolia y Harrison Western para iniciar las obras de las plantas piloto. El propósito es contar con una tecnología validada para abatir sulfatos.

Propiedad intelectual

Se instaló el Sistema de Gestión de Protección de la Propiedad Intelectual en la empresa. Se trata de un sistema computacional que registra y da seguimiento al proceso de patentamiento al interior de Codelco y a la tramitación externa en el Instituto Nacional de Propiedad Intelectual, INAPI. De esta forma se mantiene un registro de las acciones y autorizaciones realizadas, que cuenta con un alto nivel de seguridad, ya que tiene acceso restringido por tratarse de información confidencial de la Corporación.

Ademas, se elaboró un Manual de Evaluación de Desarrollos Tecnológicos, que establece los procedimientos para evaluar las iniciativas de innovación.

Ciencia y tecnología

Codelco ha desarrollado un enfoque de asociatividad de alianzas con empresas y organizaciones de desarrollo e investigación, líderes en Chile y en el mundo, que facilitan la incorporación de innovaciones y tecnologías para incrementar la productividad y mejorar la sustentabilidad del negocio.

Durante 2010, Codelco participó en la ejecución de los siguientes proyectos e iniciativas con universidades nacionales, instituciones internacionales y empresas:

Proyectos Fondef

• 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).
• Generación de un paquete tecnológico comercial para la implementación de la tecnología viento solar a escala industrial (Fundación Palma).

Proyectos con patrocinio de Corfo

• Desarrollo de plataforma de conocimiento y capacidades locales para la creación de nuevos productos que utilicen la propiedad bactericida del cobre (International Copper Association, ICA).
• Prospección para la estandarización de objetos mineros (Universidad de Chile y 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 (Molymet y Universidad de Chile).
• En 2009, Codelco desarrolló, junto con OTRI Chile el proyecto de Fortaleci-miento del mercado de negocios tecnológicos a partir de invenciones nacionales, que tuvo aportes de Innova Chile, Enami, Sonami, Drillco e Indura. Su objetivo era promover un acercamiento a través de un concurso nacional de inventores con la industria minera. De las propuestas presentadas, Codelco está desarrollando desde 2010 el proyecto Detector de fallas en correas transportadoras.

Proyectos asociativos internacionales

• Geometalurgical Mapping and Mine Modelling: Este proyecto colaborativo internacional multiempresas, gestionado por AMIRA, tiene el objetivo de desarrollar nuevas herramientas de predicción del comportamiento del mineral en las plantas. En 2010, se inició el estudio de caracterización de minerales en las divisiones Andina y Chuquicamata, con nuevas técnicas desarrolladas en la etapa anterior del proyecto.
• Hybrid Stress Blasting Model: El proyecto finalizó en 2009, por lo que durante 2010 se estudió cómo abordar una etapa complementaria que permita la consolidación de resultados, asegurar el funcionamiento del software, validar el modelo con información industrial y calibrar sus parámetros con resultados reales. Esta etapa complementaria finalizará en 2012.
• 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 en los conocimientos de la explotación subterránea por Block Caving, específicamente en flujo gravitacional, mecánica del hundimiento, conminución primaria y subsidencia.
• Río de Cobre: En el marco de esta alianza tecnológica entre Codelco y Rio Tinto, se realizaron actividades para desarrollar proyectos en minería subterránea y procesamiento de minerales. Adicionalmente, se efecuaron actividades para el intercambio de conocimiento y experiencias, en la aplicación de tecnologías y estrategias de protección del conocimiento asociado a desarrollos tecnológicos.

Tecnologías de la información,telecomunicaciones y automatización

Codelco considera a las tecnologías de la información, telecomunicaciones y automatización (TICA) como esenciales para habilitar nuevos modelos de trabajo y para asegurar la viabilidad futura y sustentable del negocio minero. Esta estrategia, denominada Codelco Digital, prioriza la utilización eficiente de estas tecnologías, enfocadas a los procesos productivos de la minería.

En el ámbito de innovaciones TICA aplicadas a la gestión minera, se pueden destacar los siguientes proyectos durante 2010:

• Puesta en marcha del Centro Integrado de Operaciones en División Andina, centro pionero en la industria minera donde se habilitó una plataforma integrada de información de todo el proceso productivo.
• En gestión de flotas mineras, se implementaron los servicios en las minas rajo y subterránea, que incluyeron tecnologías estándares que habilitan a la empresa a una mejora continua en los procesos mineros. Particularmente, se destacó la aplicación de tecnologías de alta precisión y su integración desde la faena misma hasta el sistema ERP/SAP.
• Consolidación en la implantación corporativa de una plataforma de gestión operacional, basada en la tecnología PI System, como soporte de información y conocimiento del negocio, que permite disponer en tiempo real de información sobre las operaciones mineras de Codelco.
• Se inició un convenio con Microsoft para explorar la creación de un Centro de Soluciones de Software para la Minería, en el norte de Chile. La iniciativa cuenta con profesionales asignados por ambas empresas, quienes con el soporte de centros especializados del extranjero están levantando una cartera de proyectos y casos de negocio asociados a los mismos.