Con la aparición de la concentración y flotación a comienzos del Siglo XX se dio origen a lo que

hoy conocemos como gran minería. Esto, debido a que se introdujo –dentro de la cadena de valor

minera– tecnología capaz de extraer más mineral valioso para el mercado y con ello aprovechar de

mejor manera el proceso extractivo en general. Hoy, y debido a la caída de las leyes del mineral,

esta etapa químico-física se ha hecho cada vez más importante y estratégica. 

Si bien en la concentración por flotación intervienen diferentes tipos de equipos, “en todos los

casos el fenómeno físico-químico que se utiliza es el mismo, y este es el de la adherencia o

repelencia entre partículas y burbujas de mineral”, explica Rodrigo Núñez, ingeniero senior

Columnas de Flotación de Metso Mining and Construction. “Que una partícula sea atraída o no por

una burbuja de aire es lo que selectivamente permite hacer el proceso de clasificación”, detalla.

En este se ocupan principalmente dos grandes equipos, las celdas y las columnas. “Vale la pena

mencionar que en los años 1980 las celdas más grandes del mundo eran de alrededor de 50 m3 y

hoy superan los 500 m3, es decir, en los más de 100 años de historia de la flotación de minerales,

tan solo en los últimos 30 años las magnitudes se han multiplicado por diez”, comenta Mijail Villar,

gerente de Marketing Outotec Chile.

Optimización y eficiencia

Mauricio Valdebenito, gerente de Ventas Columnas de Flotación de Metso Mining & Construction,

hace ver que históricamente las plantas de flotación han estado creciendo en tamaño para

compensar la disminución de leyes en los yacimientos. “En este contexto los costos se

incrementan y con ello viene la optimización de recursos, cuidando la seguridad de personas y

equipos”, acota.

De acuerdo con lo anterior, continúa, “se deben reducir los gastos de inversión mediante diseños

más simples, abarcando menores áreas de construcción y disminuir también los costos de

operación a través de una mayor eficiencia energética y menor gasto de mantenimiento”.

En esa línea, recomienda sistemas capaces de procesar grandes volúmenes de material y que

puedan ser controlados eficientemente, tratando de exponer lo menos posible a los trabajadores. Y

en lo que a flotación se refiere, la prioridad es lograr la mayor recuperación y calidad de los

productos finales.

Respecto de la concentración de minerales, destaca la importancia de lograr un buen

funcionamiento hidrodinámico en las celdas mecánicas. “En la parte limpieza es fundamental lograr

las mejores leyes de mineral. Sin embargo, si junto a lo anterior se logran muy buenas

recuperaciones en esta etapa, es posible optimizar el proceso completo”, indica Valdebenito,

puntualizando que el control automático es relevante, como el que se realiza por medio de cámaras

de análisis de espuma.

A juicio de Marco Merino, gerente de Desarrollo de Negocios de Amec, “los principales desafíos se

focalizan en obtener unidades productivas más económicas y seguras hacia las personas y el

medio ambiente”, lo que implica focalizar la eficiencia en esos aspectos. “Estos temas también

plantean grandes desafíos hacia la preparación de nuestros futuros profesionales”, agrega.

Según Gerson Sandoval, ingeniero senior Flotación en Aminpro Chile, “en el sentido energético el

mayor consumo proviene de la etapa de reducción de tamaño, particularmente de la molienda”, a lo

cual han respondido nuevos métodos y tecnologías de pre-clasificación (mineral sorting) y

desarrollos industriales como el molino HPGR. “Sin embargo, este desarrollo no ha sido tan

evidente en procesos aguas abajo, como es la flotación, a pesar de la influencia de la distribución

de tamaño en este proceso”, indica, acotabdo que “el uso de celdas de flotación flash representa

un claro ejemplo de una tecnología aplicada para recuperar material valioso en fracciones gruesas

presentes en el circuito de molienda para así minimizar potenciales sobre moliendas y maximizar la

eficiencia en planta”.

Mijail Villar, de Outotec Chile, asevera que “la eficiencia energética es de primera importancia por

su impacto en la economía del proyecto y se encamina a exigencias más severas en este tema.

Nosotros prevemos que un siguiente paso es el de tener la mayor automatización posible,

llevándola a operar bajo sistemas expertos”.

Al respecto, Sergio Prado, commercial director de FLSmidth, hace notar que “otra forma de hacer

más eficiente el proceso de flotación es diseñar los equipos de tal modo que, aparte de recuperar

las partículas de cinética rápida, permitan recuperar aquellas partículas que normalmente se

pierden en los relaves, como son las muy gruesas y las ultrafinas”.

Una forma de minimizar estas pérdidas, dice, es distribuir la energía en una fila de celdas de

flotación, de una manera diferente a la tradicional, “esto es, aumentando la energía en unas celdas

para priorizar la recuperación de ultrafinos que no flotan por falta de momentum, y disminuyendo la

energía en otras celdas para priorizar la recuperación de partículas gruesas, mediante una

disminución del des-atachamiento de partículas gruesas desde las burbujas, al generar un régimen

menos turbulento dentro de la celda. Esto lo denominamos Hybrid Energy Row”, explica.

Desafíos en el proceso

“Nuestros desafíos en materia de concentración y flotación están relacionados con cómo

extendemos la vida útil de los elementos de desgaste presentes en el proceso, ya que pasa a ser

un ítem relevante dentro de los costos el continuo recambio de componentes que, debido a lo

abrasivo y/o corrosivo de los fluidos involucrados, deben ser cambiados periódicamente. Es el caso

de los revestimientos de las celdas, ductos y canaletas, donde ya hemos comenzado algunas

pruebas tendientes a reemplazar los revestimientos tradicionales que se aplican”, sostienen Andrés

Morales, gerente general de Repairco y Antonio Avello, Sales manager de Düchting Pumps South

América.

En tanto, Luis Nieto, gerente de Control Avanzado de Procesos de Metso Sudamérica, señala que

otro desafío es la integración de los sistemas de control avanzado de los diversos procesos

productivos de la concentradora: “Se busca incorporar una instancia de control supervisor que

integre todos los procesos de la planta y que sea capaz de tomar decisiones en cada etapa, pero

analizando la situación global, y no solo de forma aislada”.

Un problema es la dificultad de probar nueva tecnología por parte de las empresas mineras, opina

Rodrigo Herrera, de Tenova Delkor, quien observa que existen “compañías mineras que por largo

tiempo han sido consideradas conservadoras cuando se trata de incorporar innovación a sus

diagramas de flujo, pero que finalmente las adoptan”, concluye.

Empresas

Amec

Av. Apoquindo 3846, piso 15, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2 210 9500

Amec es una compañía internacional de ingeniería y gerenciamiento de proyectos. Por más de 60

años ha desarrollado emprendimientos mineros en el mundo que van desde estudios conceptuales

hasta el cierre de una faena. Provee estudios iniciales, EPCM (Engineering, Procurement,

Construction, Management) integrales y gerenciamiento de proyectos para operaciones nuevas e

instalaciones en operación. También es especializada en el desarrollo de reportes técnicos,

evaluaciones de impacto ambiental y económico, tratamiento de aguas de mina, manejo de

relaves, gestión de permisos y planes de cierre, para apoyar la gestión de exploración y desarrollo

de proyectos.

Opera con más de 300 oficinas alrededor del mundo, incluidos sus centros de excelencia minera

en Australia, Canadá, Chile, Mongolia, Perú, Sudáfrica, Reino Unido y Estados Unidos.

En el ámbito de concentración y flotación, hace 10 años Amec viene desarrollando avances en

modelos “made in house”, que permitan optimizar sus diseños durante la fase de ingeniería y

posteriormente durante la etapa de operación.

Aminpro

Cerro San Cristóbal 9511, Quilicura, Santiago.

Fono: (2) 2 958 2471

Aminpro es una compañía que provee servicios a la minería internacional, con sedes en Canadá,

Chile y Perú. Su oficina principal está en Santiago de Chile, teniendo además presencia con

laboratorio en Lima, Perú. Ha operado desde 2010, ofreciendo sus servicios de pruebas tanto en

una planta batch como en planta piloto. 

En cuanto a soluciones aplicadas a la industria, la celda de contacto es una nueva tecnología en el

proceso de flotación desarrollada por Aminpro, y forma parte de la familia de celdas de flotación de

alta intensidad, capaces de producir concentrados de alta ley, que según la empresa se han

perfilado como las tecnologías a utilizar en los próximos años.

Esta solución tiene aplicaciones en operaciones tales como recuperación de molibdenita,

separación de aceite y agua, flotación de gruesos, flotación flash y separación de aceites y arenas.

Ausenco

Av. Las Condes 11.283, piso 6, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2 937 0000

Ausenco ofrece ingeniería, gerencia de proyectos, de construcción, operaciones y servicios

alrededor del mundo para los sectores de recursos y energía. Ha diseñado una combinación de

servicios para satisfacer las necesidades de sus clientes y las realidades de los ciclos de vida de

proyectos en el futuro. 

La compañía trabaja en las áreas de minerales y metales, infraestructura de procesos, medio

ambiente y sustentabilidad, energía y gestión de programas.

Tiene la capacidad para diseñar tanto grandes como pequeñas concentradoras, y en el mismo

lugar. Esto incluye el agua y tranques de relaves asociados, canales de desviación y las

correspondientes instalaciones. En cuanto a su experiencia en este ámbito, la empresa ha

trabajado en el proyecto Constancia ubicado en los Andes peruanos, aproximadamente a 4.000

msnm. Ausenco está proporcionando servicios EPCM para la concentradora, lo que incluye

procesos para cobre y molibdeno.

Actualmente la compañía cuenta con cerca de 3.500 personas distribuidas en 29 oficinas en 19

países.

Düchting Pumpen Machinenfabrik GmbH & Co. KG

Wilhelm Düchting Str. 22. 58453, Alemania.

Fono: (2) 2 761 2944

La empresa alemana Düchting Pumpen fue fundada en 1938 por Wilhelm Düchting. Para atender

el mercado sudamericano dispone de una oficina comercial en Santiago, Chile.

Por medio de la empresa franquiciada Repairco comercializa el producto SICcast y además brinda

el servicio de aplicación del revestimiento y recuperación de piezas expuestas a la abrasión y

corrosión.

SICcast es un material compuesto en un 80% de carburo de silicio y un 20% de resina epóxica. Su

estructura es altamente resistente a la corrosión y a la abrasión. Permite el manejo de fluidos que

estén en un rango de pH de 0 a 12 y con 700 gramos/litro de sólidos. Este producto está disponible

para fabricación de bombas centrífugas, elaboración de impulsores o piezas expuestas a la

abrasión y/o corrosión, y en pasta para la recuperación de piezas y partes, para la aplicación con

brochas o espátula.

Evoqua Water Technologies LLC.

Evoqua Water Technologies LLC, 2155 112th Av. Holland, MI 49424, USA.

Teléfono: (2) 2 907 0463

Evoqua Water Technologies nació recientemente de la adquisición de Siemens Water

Technologies por parte de la compañía de inversiones AEA Investors. Esta última es propietaria de

tecnologías de filtración, tales como JWI (marca de filtros prensa), IPM (Industrial Process

Machinery), Perrin y USFilter. IPM (Industrial Process Machinery) operó bajo licencia Lasta para el

suministro de filtros de concentrados en Chile.

Los filtros prensa para pulpas de concentrados minerales deben ser confiables, tener alta

disponibilidad, ofrecer tortas con la humedad óptima requerida y lograr dicha humedad en un ciclo

de mínima duración. En este sentido, los filtros MC de Evoqua realizan ciclos con concentrados de

cobre de 12 a 14 minutos, lavan todas sus telas en menos de dos minutos, y un cambio de tela se

realiza en menos de tres minutos. La rapidez de sus ciclos exige un diseño robusto de larga vida

útil. En Chile sus filtros deshidratan concentrados de cobre desde hace más de 25 años en dos de

las más importantes concentradoras del país.

FLSmidth

Av. Nueva de Lyon 072, Of. 1102, Providencia, Santiago.

Fono: (2) 2 290 0000

FLSmidth es una empresa danesa, que posee una amplia gama de celdas de flotación. Cuenta con

la tecnología Wemco (de aire autoaspirado), las celdas de aire forzado Dorr Oliver, celdas híbridas

Excell y celdas de flotación en columna, que complementa con sistemas de control, de muestreo y

analizadores químicos en línea.

En particular la tecnología Wemco es la de mayor presencia en Chile y el mundo, y según la

empresa la mayoría de las grandes mineras del país trabaja con esa tecnología, tales como Las

Tórtolas, El Soldado y Mantos Blancos de Anglo American, Escondida de BHP Billiton, las

divisiones Chuquicamata, Salvador y El Teniente de Codelco, todas las plantas concentradoras de

Antofagasta Minerals (Los Pelambres, Esperanza, Michilla), Caserones, Candelaria y Collahuasi,

entre otras.

FlSmidth fue la primera empresa en desarrollar celdas de 250 m3 y 330 m3, y actualmente se

encuentra en etapa de montaje de una unidad de 600 m3, que promete un impacto en la

disminución de los Capex de proyectos nuevos.

Metso

Av. Los Conquistadores 2758, Piso 3, Providencia.

Fono: (2) 2 370 2000

Metso Mining and Construction es una empresa de tecnología, equipos y servicios para la industria

minera. Dentro de su gama de productos y servicios para el procesamiento de minerales, ofrece

columnas y celdas de flotación con tecnología Microcel, y la última innovación en celdas,

representada en la RCS 300.

En sistemas de control avanzado para las etapas de molienda, flotación y espesamiento, la firma

posee soluciones en OCS-4D, además de proveer instrumentación basada en el análisis de

imágenes y audio como VisioRock, VisioFroth y AudioMill. A estos se suma un servicio de posventa

en soporte, mantención y asistencia integral, asegurando resultados a tiempo.

La compañía posee una red global de productos y servicios, con profesionales y especialistas que

brindan el soporte para lograr los objetivos trazados.

Outotec

Av. Vitacura 2939, piso 7, Santiago.

Fono: (2) 2 336 2000

Proveedora de soluciones tecnológicas y servicios de apoyo para todo el ciclo de vida de los

procesos, incluyendo su operación y mantenimiento, las celdas Outotec incluyen sistemas de

agitación FloatForce (marca de la empresa) que maximizan la eficiencia energética.

Considerando la relevancia de la automatización, Outotec está introduciendo al mercado un sensor

de nivel de pulpa y espumas integrado, LevelSense, que no tiene partes móviles, lo cual es hasta

el momento el punto débil de los sistemas existentes.

Por el lado de las espumas de concentrados, sus sistemas de análisis de imágenes Frothsense

conducen a que los controles se independicen de la intervención humana y automaticen la

operación. Adicionalmente, la ha convertido en un algoritmo de control a través de sistemas

expertos ACT (Advance Control Tools) y FrothCon de Outotec, que inclusive permite enlazar la

operación de la celda con las lecturas de leyes a través del abalizador On Line Courier de Outotec.

Tenova Delkor

Av. Isidora Goyenechea 2800, piso 36, Las Condes, Santiago.

Fono: (2) 2 650 4700

La línea de productos Delkor, actualmente integrados al portafolio de Tenova Mining & Minerals,

con más de 35 años de trayectoria como especialista en concentración, separación sólido/líquido y

aplicaciones de procesamiento mineral para el mercado minero, químico y otros, ofrece equipos de

molienda, flotación, sedimentación, filtración, selección y sistemas de separación por gravedad.

Las celdas de flotación BQR Delkor, con capacidades de hasta 300 m3, optimizan la operación a

través de su diseño orientado a la suspensión adecuada de los sólidos y una interfaz pulpa/espuma

más estable, para el beneficio de una amplia gama de minerales.

Entre sus ventajas destacan: mecanismo colgante, fácil acceso al rotor, flujo de aire regulable,

cono de espuma ajustable y una canaleta de recuperación externa a la zona de pulpa, para

generar una óptima combinación entre beneficios de proceso y bajos costos de

operación/mantención.

Vogt

Álvarez de Toledo 669, San Miguel, Santiago.

Fono: (2) 2 829 1200

Vogt es una compañía con más de 60 años de experiencia en distintas industrias, aportando

diseños e ingeniería. La compañía fabrica y suministra sistemas flotantes de alta confiabilidad en

impulsión de fluidos, captando las diversas necesidades del mercado minero, lo cual le permite

suministrar equipos a medida con servicios especiales como montaje en terreno, tecnología de

automatización y control, y servicios de mantenimiento.

Esta empresa ha desarrollado proyectos para la recuperación de aguas del proceso conjunto

concentración/flotación, presentes en diferentes faenas de la gran y mediana minería. Estas

recuperaciones de agua se realizan en los tranques de relaves con bombas tipo Cantilever

montadas en balsa.

Celda de flotación "WEMCO"

WEMCO® SmartCell™ Flotación máquinas. Volumen de celdas  hasta 500 m³, autoaireadas (FLSmidth, EE.UU.).

WEMCO 1+1™ Flotación máquinas. Volumen de celdas hasta 85 m³, autoaireadas (FLSmidth; EE.UU.).

Dentro del proceso de flotación el cual es abrcado eneste trabajo se busca generear un diseño que me permita gestionar las variables y parámetros caracteristicos con el fin de controlar los niveles de pulpa y la cama de espuma con el fin de garantizar una operación estable y aumentar al máximo la produccion y la recuperación de minerales en este caso oro.

Los desafíos de controlDesafíos de control

El objetivo final de cualquier circuito

de flotación es aumentar el grado de

los minerales extraídos y reducir la

pérdida. Por lo general, el control del

La aplicación de control

avanzado de procesos para

circuitos de flotación está

diseñada para gestionar el flujo

de material a través del circuito

de flotación y los niveles de

pulpa y espuma.

El sistema monitorea varias

señales que se monitored en

el sistema de control de la

planta y manipula una serie de

actuadores clave para lograr la

máxima recuperación y grado

de concentrado.

Ventajas

• Mejora del control de recuperación

y/o grado.

• Consumo menor de reactivos.

proceso y de la calidad en un circuito

de flotación lo realizan operadores

expertos que observan la superficie de

la espuma y analizan los ensayos

químicos. Este lazo de

retroalimentación es lento e

inconsistente ya que depende de

distintos operadores.

De manera similar a la operación del

circuito de molienda, no es suficiente

una solución de control convencional

con lazos PID para manejar las

interacciones entre los tanques de

flotación. Los PID no pueden manejar

bien las demoras del proceso, lo que

presenta la oportunidad para que las

soluciones de control avanzado de

procesos estabilicen la operación,

aumenten el tiempo de reacción junto

con la consistencia de las acciones de

control.

El control del nivel es un componente

vital de la solución. Un controlador de

nivel efectivo proporciona dos ventajas

importantes para la operación general

de la separación: la estabilización de las

unidades interconectadas y minimiza la

desviacion del objetivo. Los principales

actuadores de los lazos de control

avanzado son las consignas de los

controladores de nivel de base.

Una solución típica de control de bajo

nivel para los niveles de los tanques es

tener un controlador PI(D) que mida el

nivel del tanque y module una sola

válvula (Entrada simple, Salida simple).

Este método de controlar el nivel es

eficaz en las máquinas individuales,

pero no sirve cuando hay varias

máquinas interconectadas, dado que

cada módulo controla su nivel a

expensas de todas las máquinas que le

siguen hacia abajo.

La tasa de aireación afecta la

recuperación de los minerales en el

Control avanzado de procesos

para circuitos de flotación

concentrado. Además, la tasa de

aireación es una variable de control

efectiva dado que la flotación

generalmente responde más rápido a los

cambios en la aireación que otras

variables, tales como la profundidad de

la espuma. Normalmente es suficiente

un PID sintonizado correctamente para

controlar el flujo de aire. Los operadores

y estrategias de control avanzado

podrían usar la tasa de aireación como

variable de control para el control de

grado/recuperación y el balenceo del

circuito.

Un enfoque holístico al problema del

control de flotación mediante la

implementación de una estrategia de

control de entradas y salidas múltiples

permitirá que la totalidad del circuito

absorba y disipe las perturbaciones en el

flujo de alimentación. Este tipo de

enfoque permite que el circuito filtre las

perturbaciones de alimentación y

mantenga el nivel de todas las máquinas

más cerca de lo especificado.

Control de proceso

automático optimizado

Una vez que los niveles son estabilizados

y controlados, pueden optimizarse de

una manera que producirá la extracción

PARÁMETRO MANIPULADO

NIVEL DE MEDICIÓN, ANÁLISIS QUÍMICO, SISTEMA DE VISIÓN.

Alimentación

Colas

Agente reactivo

Concentrado

Válvula de aires

Válvula

de cola

Nivel

de masa deseada de cada máquina. Se

necesitan objetivos de nivel optimizados

para mejorar la eficiencia de la

separación.

El módulo de optimización de nivel

implementa un controlador predictivo

basado en modelos para ajustar los

objetivos utilizados por el controlador de

nivel para eficientemente extraer de la

celda. También se puede ajustar la tasa

de inyección de aire para que forme más

espuma, lo que garantiza una

separación eficiente.

Control de perturbaciones

Similar a la aplicación del circuito de

molienda, este modo de control está

diseñado para manejar perturbaciones

inesperadas y repentinas del circuito,

especialmente con el control de nivel.

Este modo de control de perturbaciones

regresará el proceso a su operación

normal.

Parámetros controlados

• Altura de la espuma

• Nivel de pulpa

• pH

• Tasa de flujo de concentrado

Parámetros supervisados

• Caudal de cola

• Tasa de aireación

• Tasa de adición de cal

• Caudal del colector

• Caudal del espumador