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Diseo de Equipos de Clasificacin para la industria minera nacional

INFORME FINAL

Universidad de Concepcin

FONDEF-CONICYT

INDICE

pg.

1. ANTECEDENTES BASICOS 1

2. RESUMEN/ABSTRACT 2

3. DESCRIPCION DEL PROYECTO 4

4. EQUIPO DE TRABAJO Y ROLES 6

S. RESULTADOS E IMPACTOS 7

6. VALORIZACION DE LOS RESULTADOS/TECNOLOGIAS LOGRADOS Y MODALIDADES PARA SU EXPLOTACION

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7. GESTION DEL PROYECTO 18

S. INFRAESTRUCTURA Y BIENES ADQUIRIDOS 20

CON FONDOS DEL PROYECTO.

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 21

ANEXO 1 ANEXO 2 ANEXO 3 ANEXO 4 ANEXO 5 ANEXO 6

INFORME FINAL PROYECTOS FONDEF

cdigo MI-OS proyecto

1. ANTECEDENTES BASICOS

TITULO: Diseo de Equipos de Clasificacin para la industria minera nacional

DIRECTOR GENERAL: Fernando Concha Arcil

INSTITUCIONES PARTIPANTES (y su rol: principal, participantes, aportes en MM$)

INSTITUCION ROLES APORTES l.Universidad de Concepcin Responsable del proyecto 88.2

Patrones de flujo en hidrociclones Desarrollo de prototipos Desarrollo de software de hidrociclones.

2.Centro de Investigacin Minera y Metalrgica Pruebas en planta piloto Anlisis de circuitos de molienda Estudio de capa lmite en laboratorio Desarrollo de prototipos de hidrociclones.

EMPRESAS PARTICIPANTES (y su rol: participacin en la gestin, I&D, transferencia, aportes en MM$)

NOMBRE DE EMPRESA ROLES APORTES 1.Corporacin Nacional del Cobre de Chile Supervisin proyecto Aporte a Universidad de Concepcin Uso de planta piloto 122.6

Pruebas en planta industrial

DURACION DEL PROYECTO(en meses): 48 meses

COSTO TOTAL DEL PROYECTO Y APORTE POR FUENTE: FONDEF, INSTITUCION(ES), EMPRESA(S)( en MM$) FONDEF INSTITUCION(ES) EMPRESA(S) TOTAL

274.2 88.2 112.6 475.0

2. RESUMEN (describa sucintamente su proyecto en no ms de media pgina, en castellano y en Ingls)

El objetivo global de este proyecto fue disear hidrociclones mas eficientes mediante la (a) caracterizacin y cuantificacin de los problemas de clasificacin en planta, (b) determinacin de patrones de flujo en hidrociclones de diversas geometras mediante mediciones y simulacin numrica, (c) evaluacin operacional del comportamiento de hidrociclones de diversas geometras (d) Desarrollo de modelos, y software correspondiente, para hidrociclones y operaciones asociadas, (e) diseo de partes y componentes de hidrociclones y (f) diseo de prototipos de hidrociclones mas eficientes. El trabajo en laboratorio se realiz en la Universidad de Concepcin y en el CIMM y el trabajo en planta fue realizado en la Divisin Chuquicamata de Codelco-Chile.

En el proyecto se desarroll Dos prototipos de hidrociclones. (1) El hidrocicln de apex involuto, probado con xito en planta

piloto con un equipo de escala industrial. (2) El hidrocicln con descarga tangencial, probado con xito en planta piloto con un equipo de escala industrial.

Diseo de partes y componentes de hidrociclones. (1) Diseo de apex rnvoluto. (2) Diseo de rebalse tangencial. (3) Diseo de descarga difusora axial-tangencial. (4) Diseo con entrada en voluta de 3600. (5) Diseo con rebalse difusor axial-tangencial

Software de hidrociclones. (1) Simulacin fenomenolgica de hidrociclones. (2) Simulacin de propiedades reolgicas de pulpas industriales. (3). Simulador tcnico-econmico de una planta de procesamiento de minerales. (4) Software de prediccin de roping

Instrumentos de medicin de variables de operacin. (1) Medidor del ncleo de aire en hidrociclones de laboratorio mediante ultrasonido. (2) Medidor industrial del ncleo de aire mediante tomografla de impedancia elctrica

Nueva metodologa de diseo de hidrociclones mediante simulacin numrica. Se valid un modelo numrico para hidrociclones mediante la combinacin de mecnica de fluidos computacional y velocimetra de lser Doppler. El proyecto ha dado origen a una patente por el apex involuto. que se encuentra en trmite y a 11

publicaciones en revistas y congresos. El impacto cientfico-tecnolgico principal es la formulacin de un modelo del ncleo de aire que ha permitido predecir la aparicin de roping.

En la Universidad de Concepcin el proyecto ha tenido un impacto enorme ya que ha permitido abrir dos importantes lneas de trabajo con empresas productivas, la medicin de patrones de flujo mediante velocimetra de lser Doppler y el anlisis de procesos mediante simulacin numerica.

Tanto los objetivos globales como los especficos del proyecto han sido cumplidos

ABSTRACT.

The objective of this project was the design of more efficient hydrocyclones by means of: (a) characterization and quantification of classification problems in the plant, (b) determination of the flow patterns of hydrocyclones of several geometries by measurements and by numerical simulation c) evaluation of the operaon of hydrocyclones of severa! geometries (d) Model and software development, (e) design of parts of hydrocyclones and (f) design of hydrocyclones prototypes. The laboratory work was done at the University of Concepcin and CIMM and the plant work was done at the Chuquicamata Division of Codelco-Chile.

In the project the following products were developed: Two hydrocyclones prototypes. (1) The hydrocyclone with involute apex was used successfully at

the Chuquicamata pilot plant with a p!ant size equipment. (2) The tangential overflow hydrocyclone, tested successfully in the pilot plant with a p!ant size equipment.

Parts and components of hydrocyclones design. Except for the two first of these designes, the rest was teste only at laboratory sca!e: (1) Involuto apex design. (2) Tangential overflow design. (3) Axial-tangential underflow design. (4) Involuto entrance. (5) Axial-tangential overflow design.

Hydrocyclone software. (1) Hydrocyclones simulations. (2) Industrial pulp rheology simulation. (3) Technical-economical concentrator simulator. (4) Ropmg prediction software.

tnstruments for the measurements of operating variables. (1) Air core measurements with ultrasonic at laboratory leve!. (2) Air core measurements with impedance tomography at industrial leve!.

New metbodology for the design of hydrocyclones with numerical simulation It was possible to validate a nunierical method for the simulation of a hydrocyclone by computational

fluid mechanics and laser Doppler velocimetiy (LDV).

The project has produced one patent for the involute apex and 11 publications in Journais and congresses. The principal scientiflc impact of the project is the modeling of the air core, which has produced a whole movement in the direction of studing the effect of the aire core in a hydrocyc!one.

At the University of Concepcin the project has had a big impact because it permitted to establish two laboratories and with them two new unes of research: the laser Doppler velocimeter laboratory and the computational fluid dynamic laboratory.

The global and specific objective have been fulfilled.

3. DESCRIPCION DEL PROYECTO (en forma general y en no ms de tres pginas: describa los objetivos generales, objetivos especficos, metodologa efectivamente utilizada y resultados logrados; describa objetivos especficos y resultados no logrados: describa los Impactos del proyecto)

OBJETIVOS El objetivo global de este proyecto es disear hidrociclones que resuelvan los problemas asociados a

su baja eficiencia y en esa forma disminuyan los costos de la operacin de molienda-clasificacin en una planta de procesamiento de minerales.

El objetivo especifico del proyecto es la: (a) Caracterizacin y cuantificacin de los problemas de clasificacin en planta, (b) Determinacin de patrones de flujo en hidrociclones de diversas geometras mediante mediciones (c) Evaluacin operacional del comportamiento de hidrociclones de diversas geometras (d) Desarrollo de modelos, y software correspondiente, para hidrociclones y operaciones asociadas, (e) Diseo de partes y componentes de hidrociclones y (f) Diseo de prototipos de hidrociclones mas eficientes. (g) Desarrollo de una metodologla de diseo de hidrociclones mediante simulacin numrica.

METODOLOGA El proyecto se enfoc en forma multidisciplinana combinando estudios tericos mediante avanzadas

tcnicas de mecnica de fluidos experimental y computacional con evaluaciones experimentales a nivel de laboratorio y planta piloto. El trabajo en laboratorio se realiz en la Universidad de Concepcin y en el CIMM y el trabajo en planta piloto fue realizado en la Divisin Chuquicamata de Codelco-Chile. En la Universidad de Concepcin se mont Un moderno laboratorio de velocimetra de lser Doppler en el que se midi los patrones de flujo

(los perfiles de velocidad) en un hidrocicln cnico, tomado como patrn, y en un hidrocicln de fondo plano.

Tambin se mont un laboratorio de mecnica de fluidos computacional en el que se simul el comportamiento del fluido y partculas dentro del hidrocicln. Las simulaciones fueron validadas mediante las mediciones de los patrones de flujo.

Se implement el laboratorio de sistemas particulados con un equipo para medir partculas de tamao fino, tanto en seco como en hmedo el que se utiliz para realizar los anlisis granulomtricos necesarios en el proyecto.

Se implement el laboratono de reologa mediante un viscosmetro Haake mediante el cual se midi las propiedades reolgicas de suspensiones y pulpas industriales.

En el CIMM se mont: Un laboratorio de anemometra de hilo caliente mediante el cual se intent medir el espesor de la

capa lmite en un hidrocicln standard de laboratorio.

En Chuquicamata se mont: Una planta piloto de ciclonaje para hidrociclones de tamao industrial. Mediante esta planta se estudi, en las mas diversas condiciones de operacin posible, el comportamiento de los prototipos de tamao industrial desarrollados en el proyecto.

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operacin deseada debido a que el apex utilizado fue muy pequeo, el consumo de energa de molienda por tonelada tratada disminuy en un 7. 1%, la energa de bombeo disminuy en un 48%, debido a la disminucin de la presin a hidrociclones de II psi a 6 psi, y la granulometri a del producto del circuito disminuy de un d so

de 209 a 103 micrones. Segn los resultados metalrgicos de la prueba en planta industrial (informe interno de Codelco) se estim el beneficio econmico de instalar hidrociclones cnicos con apex involuto en la planta A-1 en US$ 0,5 millones y, al implementarse en las tres plantas A-O, A-1 y A-2, de US$ 2 millones anualmente.

2. El hidrocicln con descarga tangencial, probado con xito en planta piloto con un equipo de escala industrial.

Diseo de partes y componentes de bidrociclones. Excepto por los dos primeros, que fuerog probados en planta piloto, estos diseos fueron probados solamente en laboratorio:

Diseo de apex involuto Diseo de rebalse tangencial L LP Diseo de descarga difusora axial-tangencial js. Diseo con entrada en voluta de 360 Diseo con rebalse difusor axial-tangencial ) -

Software de hidrociclones Simulacin fenomenolgica de hidrociclones Simulacin de propiedades reolgicas de pulpas industriales Simulador tcnico-econmico de una planta de procesamiento de minerales Software de prediccin de roping

Instrumentos de medicin de variables de operacin Medidor del ncleo de aire en hidrociclones de laboratorio mediante ultrasonido Medidor industrial del ncleo de aire mediante tomografla de impedancia elctrica

Nueva metodologa de diseo de hidrociclones mediante simulacin numrica Durante el proyecto se logr establecer la relacin directa entre geometra de un hidrocicln

y sus patrones de flujo y entre estos y la selectividad en clasificacin.

RESULTADOS NO LOGRADOS Nueva metodologa de diseo de hidrociclones mediante simulacin numrica

Aun cuando se logr simular el comportamiento del prototipo patrn, tanto para el hidrocicln cnico como para el de fondo plano, en diversas condiciones de operacin y validar la solucin mediante las mediciones de lser Doppler y los resultados de perfiles de velocidad y de turbulencia, no fue posible alcanzar, dentro del plazo del proyecto, la simulacin completa para todas las geometras posibles de adoptar por el aparato. El problema radica en la lentitud de las mquinas de computacin en relacin al trabajo a realizar. Como un ejemplo se puede mencionar que un clculo completo para una condicin demoraba 15 d.ias realizando una iteracin (que incluye convergencia para los diversos clculos de velocidad, presin, etc. que es necesario realizar). Se demostr que era necesario realizar a lo menos seis iteraciones para obtener un resultado adecuado del ncleo de aire. El nico problema es de tiempo debido a la limitacin de velocidad del sistema computacional. Para los prototipos simulados se obtuvo su eficiencia de separacin y se confirrn el menor cortocircuito del hidrocicln de fondo plano que el cnico. Al poder describir la eficiencia de los dos hidrociclones patrones, se puede predecir la eficiencia de cualquier hidrocicln diseado. Este trabajo es el que falta y se estima que se requiere seis meses adicionales, y los recursos apropiados, para su trmino.

IMPACTOS DEL PROYECTO

C!ENTIFICO-TECNOLGICO El proyecto ha dado origen a una patente por el apex involuto. que se encuentra en trmite y a 11

publicaciones en revistas y congresos. El impacto cientfico-tecnolgico principal es la formulacin de un modelo del ncleo de aire, el que ha dado origen a todo un movimiento cientfico de estudio del ncleo de aire en hidrociclones en la comunidad internacional. Se demostr que el ncleo de aire es un

parmetro de gran importancia en el control de un hidrocicln. Tambin tiene importancia el desarrollo de software para hidrociclones, los que podrn ser incorporados en los simuladores comerciales existentes,

INSTITUCIONAL Globalmente el trabajo ha posicionado a la Universidad de Concepcin entre las cinco Universidades

de estn desarrollando la ciencia y tecnologia de hidrociclones a nivel mundial. Esta ha sido la apreciacin publicada por investigadores extranjeros.

En la Universidad de Concepcin el proyecto ha tenido un impacto enorme ya que ha permitido abrir dos importantes lneas de trabajo con empresas productivas, la medicin de patrones de flujo mediante velocimetria de lser Doppler y el anlisis de procesos mediante simulacin numrica.

INDUSTRIAL La implementacin a nivel industrial de alguno de los dos prototipos de hidrociclones desarrollados

en el proyecto tendra un gran impacto econmico. Por ejemplo, en la prueba en planta realizada en Chuquicamata, qno estaba considerada ni fue controlada por _proygqlo, se demostr que la aplicacin del apex involuto enilanta de Chuuicamata podra ahorrar aproximadamente USS 2 millones anuales. Por otra parte el apex involuto podra encontrar variadas aplicaciones en el campo minero-metalrgico.

4. IDENTIFIQUE EL EQUIPO DE TRABAJO (nombre, institucin o empresa, roles)

NOMBRE NSTITUCION O EMPRESA ROLES Fernando Concha Arcil Universidad de Concepcin Director del Proyecto Oscar Castro Soto Universidad de Concepcin,

1.5 aos Director Alterno del Proyecto

Arturo Barrientos Universidad de Concepcin Investigador Elas Ovalle Universidad de Concepcin Investigador Tesista Bruno Chin Universidad de Concepcin Investigador Tesista Oswaldo Bustamante Universidad de Concepcin Investigador Keming Wu Universidad de Concepcin Investigador Ventura Cern Universidad de Concepcin Investigador Juan Carlos Len Universidad de Concepcin Investigador Jorge Montero Universidad de Concepcin Investigador Memorista Gabriela Hoffstetter Universidad de Concepcin Investigador Memorista Jorge Vjar Ortiz Universidad de Concepcin Investigador Memorista Enrique Ponce Soto Universidad de Concepcin Investigador Memorista Carlos Alvarez Rivas Universidad de Concepcin Investigador Memorista Lorena Muoz Universidad de Concepcin Investigador Mario Zapata Montoya Universidad de Concepcin Investigador Memorista Daniel Lovera Univesidad de Concepcin Investigador Carolina Rojas Ovando Universidad de Concepcin Secretaria Teresa Tapia Universidad de Concepcin Jefe Administrativo Sergio Campos Universidad de Concepcin Jefe de Proyectos Claudia Silva Universidad de Concepcin Jefe de Proyectos Andrea Cataln Universidad de Concepcin Jefe de Proyectos Jos Len Universidad de Concepcin Tcnico Luis Otrola Universidad de Concepcin Auxiliar

Mauricio Telias CIMM Jefe Administrativo Oscar Castro CIMM (2.5 aos) Investigador principal Luis Castro CIMM Investigador Julio Miranda CIMM Investigador Roxana Muoz CIMM Investigador Ramn Fuentes CIMM Consultor Felipe Mujica CIMM Supervisor Nlida Heresi CIMM Consultora M. Larocelle C[MM Investigador M. Rosales CIMM Investigador Jaime Donoso CIMM Investigador Xiomara Caldera CIMM Investigador Pedro Morales CODELCO Responsable institucional Juan Carlos Salas COCELCO Responsable en Divisin Chuguicamata Daniel Urizar CODELCO 1 Investigador principal

S. RESULTADOS.

5.1 RESULTADOSITECNOLOGIAS (describa, de un modo que se puedan verificar, los resultados o tecnologas logrados, por ejemplo: prototipos, procesos nuevos o mejorados a nivel de planta piloto, productos o servicios, patentes potenciales, nuevas empresas, nuevas capacidades y su uso potencial, mtodos de trabajo, etc.) (NO OBLIGATORIO PARA PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA)

Apex involuto. Este producto consiste en una modificacin de la abertura de descarga del hidrocicln, que permite perturbar la capa lmite de las paredes laterales del equipo con el resultado de aumentar la probabilidad de clasificacin de las partculas finas atrapadas en esta capa viscosa y, por lo tanto, disminuir el cortocircuito de finos. Este producto fue validado en la planta piloto de Chuquicamata en hidrociclones de tamao industrial mostrando una significativa mejora en la eficiencia de clasificacin en comparacin con los hidrociclones actualmente disponibles en el mercado. Estos exitosos resultados dieron origen a una patente con N 1905-94 de expediente de fecha 07106/95, que est en trmite. Este xito motiv a la Concentradora de Codelco-Chuquicamata a probar en planta el apex involuto, sin esperar el proceso de transferencia tecnolgica, con una campaa de pruebas en planta desarrolladas exclusivamente con su personal. Las altas expectativas puestas en un xito inmediato del producto, sumado a la indefinicin de los resultados obtenidos en las primeras pruebas industriales, desmotiv al personal de Chuquicamata a seguir trabajando en su implementacin, perdiendo sbitamente el inters por el producto y olvidando el buen resultado obtenido en planta piloto en un hidrocicln industrial. El post-anlisis tcnico de los resultados de las pruebas en planta, realizado por la direccin del proyecto, en base a los informes tcnicos internos de la Divisin Chuquicamata, indicaron que: i) El hidrocicln con apex modificado operando en planta entreg un tamao de corte mas bajo que

los hidrociclones de fondo plano, trabajando en las mismas condiciones de operacin (presin, viscosidad, etc.).

u) Este menor tamao de corte implic una mayor carga circulante en el circuito inverso de molienda. Es importante hacer notar que este aumento de carga circulante no se debi a una mala clasificacin del hidrocicln, sino que a su interaccin con el resto de los componentes del circuito.

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iii) El personal de Codelco a cargo de las pruebas en planta compensaron este aumento de carga circulante aumentando el tamao de corte del hidrocicln lo que, a su vez, ocasion un aumento de la viscosidad en el hidrocicln (mayor porcentaje de slidos). Lamentablemente este aumento de la viscosidad aumenta el tamao de corte pero tambin aumenta el corto circuito de finos y, ste, la carga circulante. Consecuentemente, la operacin del circuito fue en general mas inestable que la condicin normal de operacin. El resultado fue que nunca se pudo comparar el funcionamiento del hidrocicln modificado en igualdad de condiciones operacionales que el hidrocicln de fondo plano. Es importante aclarar que es totalmente factible estabilizar el circuito de molienda-clasificacin aumentando el dimetro del hidrocicln, sin perder sus propiedades de clasificacin. Esto no se hizo durante las pruebas.

iv) No obstante que no se consigui una condicin de operacin adecuada, ni se consigui reducir el cortocircuito de finos en el hidrocicln, las caractersticas diferentes de este nuevo prototipo de hidrocicln lograron un comportamiento mas eficiente del molino. El consumo de energa por tonelada consumida, como se PUede comprobar en el informe tcnico respectivo, se redujo en un 7,1 %, esto es desde 6.33 (kWh/tonelada seca) con los hidrociclones de fondo plano a 5.88 (kWh/tonelada seca) con el hidrocicln con apex modificado. El periodo de evaluacin fue el comprendido entre el 15 de Mayo al 11 de Junio de 1995.

y) Adicionalmente se logr una disminucin de la prdida de carga en los hidrociclones desde 11.37 (psi) para los hidrociclones de fondo plano a 5.91 (psi) para los hidrociclones con apex modificado, lo que se traduce en una disminucin del consumo de energa en el bombeo.

vi) En el mismo perodo de evaluacin se logr una disminucin de la granulometra del producto del circuito, rebalse de hidrociclones, caracterizado por el tamao d so

desde 209 micrones para el hidrocicln ERAL a 103 micrones para el hidrocicln con apex involuto. El nivel de tonelaje de estas pruebas fue de 400 toneladas por hora como promedio para ambos circuitos, durante el perodo comprendido entre el 12 de Mayo al 12 de Junio de 1995. El impacto de esta disminucin en la granulometra aguas abajo, etapa de flotacin, se desconoce. Si bien la flotacin mejor, no se pueden aislar los efectos de la inclusin de los hidrociclones con apex modificado de otras componentes.

vii) Finalmente el efecto de las inestabilidades y la imposibilidad de lograr menores cargas circulantes se puede resolver aumentando el dimetro del hidrocicln, lo que permitira obtener, para esta nueva tecnologa, sus mejores condiciones de operacin y poder comparar ambas tecnologas en sus mejores condiciones. Hasta el momento se ha comparado las mejores condiciones de la tecnologa antigua con una condicin sub-ptima de la nueva.

Los resultados exitosos de planta piloto se encuentran documentados en el Informe Final Proyecto P-50 16. 1994 y en el expediente de la patenteN 1905-94, de fecha 07/06195.

2. Rebalse tangencial. Este prototipo fue diseado, construido y evaluado en planta piloto con excelentes resultados metalrgicos y con un 25% de mayor capacidad que el hidrocicln convencional. Es de opinin del personal del proyecto que este prototipo debiera ser probado en planta. Se estima que los resultados potenciales que se podra obtener con este prototipo en planta es similar al obtenido con el de apex involuto. Por esta razn en la evaluacin econmica se utiliza los mismos datos que en el caso anterior. Los resultados de las pruebas en planta piloto estn documentados en el informe de avance N 8, "Medicin del ncleo de aire al interior de un hidrocicln industrial, 1995".

3. Otros diseos de parles de hidrociclones Se dise tres partes de hidrocicln desde el punto de vista hidrodinamico y se las insert en un hidrocicln cnico Krebs de 6 pulgadas El hidrocicln modificado con estas tres partes tienen un comportamiento hidrodin.mico mejor que el hidrocicln estndar. (1) Descarga difusora axial-tangencial Este prototipo fue evaluado a escala de laboratorio y tiene la particularidad de eliminar el ncleo de aire en un rango amplio de presiones de alimentacin. Se debe mencionar que la existencia de un ncleo de aire es desfavorable para la clasificacin. Por otra parte, la disminucin de la presin de entrada lleva consigo una disminucin de potencia de bombeo. (2) Entrada en evoltura a 360

Este prototipo fue evaluado a escala de laboratorio y presenta una mayor capacidad que las entradas convencionales. (3) rebalse difusor aiial-tangenciai. Este prototipo fue evaluado a escala de laboratorio y, por si solo, no presenta grandes diferencias con el hidrocicln convencional. Sin embargo, en combinacin con los prototipos 1) y 3) mejora sus resultados individuales Estaba contemplado en el proyecto que CIMM realizara pruebas metalurgica en la planta piloto de Chuquicamata para probar estos prototipos, sin embargo estas fueron suspendidas por peticin de Codelco quien, a cambio, acept una proposicin del Director del Proyecto para realizar un estudio de optimizacin en la planta basado en el simulador tcnico econmico desarrollado en este mismo proyecto. Este estudio no se realiz por la negativa de CIMM de traspasar los fondos no utilizados por no haber realizado el estudio programado en el proyecto. La documentacin de las pruebas en laboratorio se encuentran en las Tesis: Diseo de descarga de hidrocicln, Enrique Ponce, 1995; Diseo de entrada para hidrocicln industrial, Mario Zapata, 1996 y Diseo de rebalse par hidrocicln industrial, Jorge Vjar, 1996.

4. Software de simulacin de hidrociclones. Se logr desarrollar y validar con 160 datos experimentales industriales un simulador fenomenolgico de hidrocicln. Este simulador corre en un ambiente windows y puede ser conectado a modelos de molienda para obtener circuitos cerrados. El producto est descrito en el informe tcnico de Avance Producto 12, Software de simulacin de hidrociclones de diversas geometras.

S. Software de simulacin reolgica de pulpas industriales. Una de las variables de mayor importancia en el control de la clasificacin de partculas en un hidrocicln es la viscosidad de la suspensin. En general esta variable no es tomada en cuenta en relacin a la clasificacin debido a la dificultad de medicin en planta. La necesidad de conocer esta variable para la modelacin y operacin de la molienda-clasificacin hizo necesario el desarrollo de un modelo predictivo de la viscosidad de una suspensin en funcin de la concentracin, temperatura, del tamao y distribucin de tamao de las partculas. Con este modelo se desarroll un software que permite calcular la viscosidad tanto en hidrociclones como en operaciones unitarias relacionadas, tales como transporte hidrulico, flotacin y espesamiento. Este producto puede ser incorporado como medidor virtual en Plantas Concentradoras y en simuladores de las operaciones antes mencionadas. Se desarroll un modelo y un software asociado, que permite obtener la viscosidad de suspensiones industriales de diferentes concentraciones, distribuciones de tamao, temperatura y velocidad de cizalle. Se aplic especficamente para el flujo en tuberas y en el entorno del hidrocicln. El software est documentado en los informes de Avance Caracterizacin reolgica de pulpas industriales N 1, 1994, N2, 1995, N3, 1995, N4, 1995 y en el manual de usuario 1995.

6. Software de un simulador tcnico-econmico para una planta de procesamiento de minerales. El simulador tcnico-econmico es un software destinado a los niveles de supervisin de Concentradoras de Minerales. Se desarroll como una herramienta para establecer criterios de operacin en la Planta Concentradora de Chuquicaxnata, pero puede utilizarse, con los ajustes adecuados, en cualquier Planta Concentradora. El producto puede incluirse en estrategias de control metalrgico o control manual o automtico de las plantas. La herramienta es imprescindible en la evaluacin tecnico-econmica de estrategias de operacin, tal como el cambio de equipos o circuitos. En el caso de Chuquicamata se utiliz el simulador para evaluar la operacin de las Plantas A-O y A-1. El simulador demostr que existen ptimos econmicos diferentes en cada una de estas plantas. Este resultado es muy importante ya que actualmente se utiliza en ambas plantas el mismo criterio de maximizar el tonelaje. Los resultados muestran que maximizar el tonelaje en la Planta A-O produce un mayor retorno econmico, mientras que disminuir el tonelaje, con la consecuente disminucin de la granulometria de alimentacin a flotacin y una mayor recuperacin, es mas rentable el la Planta A- 1. Esto significa que en la Planta A- 1 se produce un mismo retorno econmico procesando un menor tonelaje y, por lo tanto, aumentando la vida til del yacimiento. Como ejemplo se puede indicar que, para la Planta A-1 de Chuquicamata, procesar rnineral a un ritmo de 400 tph produciendo una granulometra de 26% +65 mallas produce el mismo retorno econmico neto total

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que procesar 420 tph obtenindose una granulometria de 33% +65 mallas. La primera opcin aumentara la vida til del yacimiento en un 5%. Haciendo un pequeo clculo se puede establecer que la diferencia de ritmos de produccin entre 400 y 420 tph alargara la vida de la mina en 1 alto, desde 20 a 21 altos, aumentando el retorno econmico de Chuquicamata en 31.2 millones de USS. Consecuentemente, con el uso del mismo criterio de operacin en ambas plantas se est perdiendo dinero. Resumiendo se puede decir que, mediante el uso del simulador tcnico-econmico desarrollado en este proyecto, se ha establecido criterios de operacin que permitiran obtener, en Chuquicamata, una ganancia adicional a la actual de 1.48 millones de USS por ao. Es importante hacer notar que para implementar estrategias como lo sugerida por simulador econmico, desarrollado en este proyecto, se requiere una voluntad poltica al interior de Codelco para luchar contra el paradigma ampliamente difundido en el mbito operacional, que cree que procesando mayor tonelaje se obtiene mayor ganancia. Los cambios tecnolgicos sugeridos en este proyecto por productos tales como el apex involuto y el simulador tcnico-econmico apuntan en la direccin de maximizar el retorno econmico mejorando la calidad de la operacin y de la informacin necesaria para tomar decisiones. Resumiendo, este producto permite estudiar diferentes configuraciones de una planta de procesamiento de minerales y decidir qu tipo de circuito es el mas apropiado desde el punto de vista econmico. El producto est descrito en el Informe Final Proyecto A4-1 1001, Estudio paramtrico del impacto del cambio tecnolgico en los circuitos de molienda-clasificacin de las plantas A-O y A-!, y el manual de usuario del producto.

7. Software de prediccin de roping. Roping es una condicin indeseable de operacin de un hidrocicln, Se caracteriza porque la descarga tiene una alta concentracin, el producto se hace mas grueso y el equipo se puede tapar. Sin embargo se ha establecido empricamente que la mejor condicin de operacin de un hdrocicln es cercana al roping, pero sin que se llegue a presentar esta fenmeno. Por esta razn es importante saber controlar la condicin de roping. El origen del roping era desconocido y se lo atribua a diversas causas no siempre congruentes. En el proyecto M1-08 se dio el gran paso en la comprensin de este fenmeno al asociarlo al dimetro del ncleo de aire. Esta contribucin ha sido reconocida por la comunidad internacional. El modelo desarrollado para el ncleo de aire, mencionado en uno de los productos ya discutidos, permiti predecir cuando se producira roping en un hidrocicln. Este producto, de ser implementado, permitira operar un hidrocicln en sus mejores condiciones. En base a un modelo de ncleo de aire desarrollado en el proyecto, se escribi un software que permite predecir el roping en un hidrocicln. Este software fue incorporado en el simulador fenomenolgico y puede ser incorporado en cualquier software de simulacin de hidrociclones. Detalles del producto se encuentran en el informe de Avance producto 5, Software de prediccin de roping a travs de la estimacin del ncleo de aire, 1994 y en el manual de usuario 1994.

S. Instrumento para la medicin del ncleo de aire mediante tomografa de impedancia elctrica. Se desarroll un prototipo de instrumento, para ser utilizado en linea, en lnea, utilizando tcnicas de tomografla de impedancia elctrica. Este instrumento, de acuerdo a su desarrollo actual, permite hacer mediciones del dimetro de ncleo de aire en un hidrocicln piloto. Por otra parte, este tomgrafo tiene un gran potencial de utilizacin en otras aplicaciones industriales como, por ejemplo, transporte neumtico, control del nivel de espuma en una celda columnar. Este instrumento fue probado en laboratorio. Los detalles se encuentran en el informe tcnico y en la publicacin titulada: "Medicin del dimetro de un cilindro aislante utilizando tomografla de impedancia elctrica.

9. Nueva metodologa de diseo de hidrociclon El mtodo actualmente en uso para el diseo de hidrociclones se basa en modelos empricos, principalmente en el modelo desarrollado por la Krebs. El mtodo consiste en un conjunto de ecuaciones y grficos que permiten elegir el dimetro de un hidrocicln para que cumpla una cierta tarea de clasificacin. El dimetro del equipo est relacionado con el tamao de corte deseado y el nmero de ciclones resulta como el flujo total dividido por la capacidad de cada hidrocicln. La geometra de los hidrociclones no entra en el clculo excepto los dimetros del apex y vortex. El

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mtodo desarrollado en el Proyecto Nfl-08 consiste en la simulacin numrica de los requerimientos de clasificacin y como resultado obtener la geometri a necesaria, en cuanto a dimetro, largo del cono y tubo ciii ndrico, largo y dimetro interno y externo del tubo buscador de vrtice y tamao y forma de la alimentacin. Se puede predecir la turbulencia en el equipo y los parmetros de clasificacin. Este producto est con un cierto grado de avance pero no fue completado totalmente debido a la lentitud de las estaciones de trabajo.. Falta un empaqiento_del producto. Informacin sobre este producto se encuentra en el informe de Avance Nuevo mtodo de diseo de hidrociclones mediante mecnica de fluidos computacional, 1997 y en la publicacin: "Simulacin numrica de hidrociclones 1997".

5.2 IMPACTOS (describa cmo los resultados de su proyecto generan impactos: 1) econmico-sociales, 2) cientfico-tecnolgicos, 3) institucionales, 4) ambientales, y 5) regionales, si es el caso. Para cada tipo de impacto, establezca cuales ya se han producido o se estn produciendo, y cules se producirn en el futuro y a qu plazo)

1) IMPACTOS ECONMICOS-SOCIALES (caractericelos brevemente y cmo se relacionan con los resultados del proyecto: productos/servicios mejores que otros en el mercado, productos/servicios nuevos en el mercado, mejor productividad, mayor participacin en el mercado, eliminacin o disminucin de aspectos que impiden competir mejor a nivel internacional (barreras no arancelarias), etc.)

APEX INVOLUTO. En la prueba realizadas en la planta A-1 en Chuquicamata se redujo el consumo de energa de los

molinos de bolas en un 7%. El consumo total de energa en molienda tratando 879.735 ton/mes en esa planta es de 4,294Wh a un costo de US$ 54,7/mWh. El ahorro de energa es de 4.294*54.7*12*0.07=US$ 197.3011ao. Una extrapolacin a las tres plantas A-O, A-1 y A-2 se puede hacer considerando que la Planta A-O consume el 20% de la energa. Entonces el ahorro conjunto de energa seria de U$976.1651ao.

De las pruebas en la Planta A-1 se desprende que el consumo de energa de bombeo disminuy en 48% (correspondiente a una disminucin de 11.37 psi a 5.91 psi). Esto significa que en la planta A-1 el ahorro en energa de bombeo es de US$ 19.261*0.48*12=USS 110.945/ao, Como esta planta consume el 30% del consumo conjunto de las plantas A-! y A-2, el ahorro total, extrapolado a ambas plantas, es de USS 369.8181ao.

Otro resultado de la aplicacin del apex involuto en la planta A- 1 es la disminucin de la granulometra del producto en 0.66%, lo que se traduce e un aumento de recuperacin de 0.3892%. Como el valor de cada 1% de recuperacin por tonelada es de US$ 0.025, resulta que el aumento de retorno por ao en la Planta A-1 es de US$ 0.025*30.000*0.3892*12=USS

159.8161ao y, extrapolado el ahorro a las tres plantas es de US$ 0.025*150.000*0.3892*12=USS

532.7201ao.

El resultado conjunto de la aplicacin del Apex Involuto en la Planta A- 1, de acuerdo al informe tcnico respectivo, es la disminucin de 7% en la energa en molienda, disminucin de 48% en la energa de bombeo y aumento de un 0.3892% de la recuperacin en flotacin. Estos ahorros significan un aumento de la utilidad anual en la Planta A-1 de US$ 468.062. Extrapolando a las tres plantas de Chuquicamata esto dara US$ 1.871.7031ao. Todos estos resultados son tcnicamente factibles de alcanzar tomando las medidas necesarias para estabilizar la planta utilizando ciclones de mayor dimetro.

PROTOTIPO DE HIDROCICLN ABIERTO CON DESCARGA TANGENCIAL. El prototipo abierto con descarga tangencial tiene, de acuerdo a la opinin de la direccin del proyecto, una posibilidad de aplicacin similar a la del apex involuto. Por esta razn, como alternativa al apex involuto, se podra esperar un impacto econmico de este prototipo en Chuquicamata de USS 1.871.7031ao. Sin embargo, es necesario realizar pruebas industriales con este prototipo.

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PROTOTIPO DE DESCARGA DIFUSORA AXIAL-TANGENCIAL ;PROTOTIPO DE ENTRADA EN VOLUTA A 3600

Y PROTOTIPO DE HIDROCICLN CON REBALSE DIFUSOR AXIAL-TANGENCIAL.

Para estos prototipos se prefiri no hacer evaluacin econmica por no haber sido probados en planta piloto y disponer solamente de su eficiencia hidralica. Los planos de construccin e informes respectivos fueron entregados oportunamente al CIMM.

INSTRUMENTOS DE MEDICIN DE VARIABLES DE OPERACIN HIDROCICLONES

1. Medidor del dimetro del ncleo de aire en un hidrocicln de laboratorio mediante tcnicas de ultrasonidos. No tiene potencial econmico.

2. Medidor en lnea del dimetro del ncleo de aire en un hidrocicln. No es posible, en este momento, asociar un valor econmico a este producto. Sin embargo la aplicacin de tomografla a los procesos industriales abre grandes espectativas de desarrollo futuros.

SOFTWARE DE HIDROCICLONES a) Software de simulacin de hidrociclones. Este software puede tener dos aplicaciones. La

incorporacin en un simulador comercial, del cual existen cuatro versiones en el mercado y la incorporacin del software en un paquete de capacitacin. El significado econmico, en el primer caso, puede estimarse de la siguiente forma. Existen aproximadamente 1.000 simuladores vendidos en el mercado internacional. Si las empresas que generaron estos simuladores ofrecen un mdulo de clasificacin con el modelo fenomenolgico al 30% de sus clientes por USS 300 y paga un royalty de 30%, el retorno econmico sera de USS 30.000. El segundo caso tiene un valor econmico marginal.

Software de simulacin de propiedades reolgicas de pulpas industriales y software de prediccin de roping Estos dos software podran ser utilizados como un instrumento virtual de medicin de viscosidad, prediccin de roping y/o analizador de tamao en Plantas Concentradoras. Como tal, seria posible vender una licencia por cada circuito de molienda. Si se valora en US$ 2.000 cada licencia, en Chuquicamata el valor podra ser de US$ 6.000. Extrapolando al resto de las plantas Divisiones de Codelco se podra considerar un potencial comercial de estos software de USS 18000.

SIMULADOR TCNICO-ECONMICO El simulador tcnico-econmico es un software destinado a los niveles de supervisin de Concentradoras de Minerales. Se desarroll como una herramienta para establecer criterios de operacin en la Planta Concentradora de Chuquicamata, pero puede utilizarse, con los ajustes adecuados, en cualquier Planta Concentradora. El producto puede incluirse en estrategias de control metalrgico o control manual o automtico de las plantas. La aplicacin de este software en Chuquicamata dio como resultado criterios de operacin que permitiran obtener una ganancia adicional a la actual de USS 1.49 millones/ao, por concepto de aumento de la vida til del yacimiento. El uso en otras Plantas de Concentracin slo puede ser especulada. Sin embargo, se estima que podria dar resultados del mismo orden de magnitud.

2) IMPACTOS CIENTIFICO-TECNOLOGICOS (caracterice brevemente nuevas lineas de trabajo, innovacin(es) C&T lograda(s), nuevos conocimientos o paquetes tecnolgicos, lneas de publicaciones, congresos y otros eventos. Agregue en Anexo 1: Publicaciones con sus referencias. Congresos y Otros eventos, con sus objetivos, tipo y nmero de participantes a los que fue dirigido, nombre de relatores y de su institucin, duracin, fecha, y lugar)

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MODELO FENOMENOLGICO DE UN HIDROCICLN El modelo fenomenolgico del hidrocicln, implementado y validado en este proyecto, es tal vez el logro cientifico mayor del proyecto. ste es el nico modelo fenomenolgico de simulacin que existe que puede ser usado en un computador personal. Se ha desarrollado modelos de simulacin numrica basados en la ecuacin de Navier-Stokes, pero stos precisan estaciones de trabajo de alta capacidad. El modelo est basado en un concepto original, que es que la capa lmite en las paredes del hidrocicln es la mayor causante de la ineficiencia en el aparato. Este concepto requiere un cambio en la definicin de clasificacin en el equipo. El modelo ha sido presentado en crculos cientficos en Inglaterra y Australia y ha obtenido buena acogida por los investigadores del rea. Incluso textos de estudio, tal como el libro de Clasificacin del profesor Heiskanen de Helsinski en Finlandia, mencionan que este modelo promete sustituir los modelos empricos que se utilizan actualmente. Se est preparando un articulo in extenso que describir el modelo y analizar su comportamiento bajo diversas condiciones de operacin.

MODELO DEL NCLEO DE AIRE El modelo del ncleo de aire es otra contribucin cientfica del grupo del proyecto. Antes que el grupo presentara su modelo existan muy pocas publicaciones que mencionaban el ncleo de aire y su relacin al comportamiento de hidrocicln. En este proyecto se descubri que el ncleo de aire es fundamental en el comportamiento del hidrocicln y que es necesario comprender bien su comportamiento. Se estudi su formacin y desarrollo en funcin de la geometra del equipo y de la presin de alimentacin y se pudo obtener un modelo que permite predecir el dimetro del ncleo en cualquier condicin. A su vez, la posibilidad de cuantificar el comportamiento del ncleo de aire, permiti resolver un problema prctico del hidrocicln, el fenmeno de roping que pone un lmite al rango de funcionamiento del equipo. Por primera vez se present un modelo de roping que poda predecir el rango normal de operacin de un hidrocicln y dar un alarma al acercarse el roping. Este modelo fue presentado a dos congresos internacionales en Australia e Inglaterra.

NUEVA METODOLOGA DE DISEO DE HIDROCICLONES MEDIANTE SIMULACIN NUMRICA.

El mtodo desarrollado en el Proyecto MI-08, pero que falta terminar y empaquetar, significa una contribucin importante al procedimiento de diseo de hidrociclones. Este cambio abre una nueva perspectiva en el diseo ya que no slo puede simular las condiciones geomtricas mas tpicas de un hidrocicln sino que se conocer los impactos de todas las variables geomtricas en el rendimiento del hidrocicln. Consecuentemente con lo anterior se puede disear nuevos hidrociclones que sean mas eficientes que los actuales. Por ejemplo, se puede controlar el fenmeno de turbulencia y axisimetra, y/o disear hidrociclones para tareas especficas, tales como, cicln clarificador, cicln espesador o cicln separador gravitacional. Todas estas posibilidades son imposibles de alcanzar con las metodologas actualmente en uso. Metodologas similares a las que se est desarrollando en este proyecto, estn en uso actualmente en la industria aerospacial y naval. No se debe perder la perspectiva respecto a que, desde el punto de vista fluidodininico, el problema del flujo al interior de un hidrocicln es mucho mas complejo que el flujo en un nuevo perfil de ala, o en el casco de un velero de alta competencia o de un avin supersnico. El impacto econmico actual del producto es di.flcil de evaluar ya que la metodologia est en pleno desarrollo. Sin embargo, el orden de magnitud producido por el impacto de una herramienta como esta en la industria minera es al menos dos a tres veces mayor que los producidos por los prototipos desarrollados hasta ahora en este proyecto con las metodologas tradicionales. -

3) IMPACTOS INSTITUCIONALES (fortalecimiento de lneas de trabajo, creacin de capacidades institucionales en I&D, gestin, transferencia, etc., tasa de incremento de equipos en relacin a lineas de trabajo y a equipamiento departamental e institucional, impacto de la infraestructura. Agregue un Anexo 2 identificando el Personal formado/capacitado)

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LABORATORIO DE LSER DOPPLER

Con una inversin cercana a los US$ 300.000 del proyecto, e inversiones adicionales de la Universidad de Concepcin, se cre un laboratorio de Velocimetria de Lser Doppler, nico en su tipo en Chile. Otras instituciones tienen equipos de lser Doppler en Chile, pero son de nivel didctico y no de investigacin. A nivel Sudamericano, solamente Brasil y Chile cuentan con laboratorios de investigacin en esta campo. El laboratorio es capaz de determinar patrones de flujo en todo tipo de modelos transparentes de equipos con agua o flujo de aire. El conocimiento de estos patrones de flujo es indispensable para el diseo, la modelacin y la simulacin de la operacin de ellos. Esta capacidad le da a la Universidad de Concepcin un potencial enorme de vinculacin con el sector productivo, ya que la orientacin de los trabajos que all se realizan es la solucin de problemas industriales.

LABORATORIO DE MECNICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL El proyecto invirti alrededor de US$ 65.000 y la Universidad agreg USS 25.000 para la creacin de

un Laboratorio de Mecnica de Fluidos Computacional. Este laboratorio consta de tres Estaciones de Trabajo: dos SUN Sparc-lO y una Silicon Graphic Indigo-2, mas perifricos. A estas inversiones hay que agregar aproximadamente US$675.000 en inversin en una nueva estacin de trabajo Siicon Graphic Origin 2.000 de cuatro procesadores paralelos y software que el Laboratorio va a adquirir durante el presente ao mediante un proyecto de infraestructura Fondef. Con este Laboratorio la Universidad de Concepcin se puso a la vanguardia, en Chile, en el campo de la simulacin numrica en mecnica de fluidos para la industria. Este laboratorio funciona para satisfacer la demanda de clientes del sector industrial.

NUEVA LNEA DE INVESTIGACIN TECNOLGICA LOGRADA Usando la tcnica de simulacin numrica, personal de la Universidad de Concepcin, bajo la direccin del Dr. Arturo Barrientos, re-disefl la alimentacin del horno flash de Chuquicamata produciendo un aumento de la disponibilidad del equipo que signific un ahorro del orden de US$ 8 millones al ao. Esta solucin tecnolgica no podra haber sido alcanzada sin el aporte que signific el Proyecto Fondef MI-08, en equipos, software, formacin de personas y aumento de exi,eriencia del personal de la Universidad de Concepcin que resolvio el problema. Otro trabajo realizado en esta misma lnea es la simulacin de campanas de captacin de humos de los hornos en Chuquicamata. Por otra parte ya se ha iniciado un gran trabajo de medicin de patrones de flujo en un horno flash para la Divisin Chuquicamata de Codelco. Este es continuacin del trabajo anterior. Tambin se inici un trabajo de medicin de patrones de flujo y simulacin numrica de hidrociclones lquido-lquido para Minera Michilla.

4) IMPACTOS AMBIENTALES ( describa cmo el proyecto genera un impacto ambiental positivo, o cmo resolvi los potenciales impactos negativos, si es el caso)

El ltimo trabajo mencionado, la simulacin de las campanas de extraccin de humo de la fundicin de Chuquicamata tuvo por objetivo contribuir a la eliminacin de la contaminacin

5) IMPACTOS REGIONALES (describa los impacto econmicos, sociales, y ambientales que el proyecto genera en regiones que no sean la regin metropolitana)

Se ha mencionado anteriormente las nuevas capacidades de investigacin y transferencia tecnolgica de la Universidad de Concepcin debido al proyecto. Por estar localizada en Concepcin, el impacto institucional es tambin un impacto regional.

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6. VALORIZACION DE LOS RESULTADOS/TECNOLOGIAS LOGRADOS Y MODALIDADES PARA SU EXPLOTACION (NO OBLIGATORIO PARA PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA) 6.1 IDENTIFICACION DE LAS CARACTERISTICAS DE LOS RESULTADOSITECNOLOGIAS QUE SON VALIOSAS PARA LOS USUARIOS ACTUALES O POTENCIALES (identfi que para cada resultado/tecnologa/servicio los grupos/tipos de usuarios actuales o potenciales ms importantes; para cada grupo/tipo de usuarios identifi que qu caractersticas del resultado -factores crticos de xito-, son valiosas para ellos, por ejemplo: nuevas funcionalidades o atributos, mayor eficiencia, menores ciclos de tiempo, menores costos, mejor disponibilidad, etc.)

Resultados Tipos de usuarios Factores crticos de xito (FCE) 1 .Apex involuto 1.1 Empresas mineras que usan 1.1.1 Aumento de capacidad

concentracin 1.1.2 Disminucin de costos 2,Hidrocicln abierto 2.1 Empresas mineras que usan 2.1.1 Aumento de capacidad

concentracin 2.1.2 Disminucin de costos

3 .Tomgrafo 3.1 Empresas mineras que usan 3.1.1 Aumento de capacidad concentracin 3.1.2 Disminucin de costos

4. Softw. HJDROSIM 4.1 Simuladores comerciales 4.1.1 Nuevas funcionalidades 4.2 Paquete de capacitacin 4.2.1 Nuevas funcionalidades

5. Softw. SIRPI 5.1 Empresas mineras que usan 5 1.1 Aumento de capacidad concentracin 5.1.2 Disminucin de costos

6. Softw, ROPING 6.1 Empresas mineras que usan 6.1.1 Aumento de capacidad concentracin 6.1.2 Disminucin de costos

7. Softw. SIMTECO 7.1 Empresas mineras que usan 7.1.3 Aumento de capacidad concentracin 7.1.4 Aumento de informacin

7.1.5 Disminucin de costos 8. Mtodo. Diseo de 8.1 Empresas constructoras de hidrociclones 8.1.1 Mayor eficiencia

hidrociclones.

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6.2 DIFERENCIAS ENTRE LOS RLSULTADOS/TECNOLOGIAS LOGRADOS CON LAS TECNOLOGIAS EXISTENTES EN EL MERCADO ( para cada resultado/tecnologiw servicio identificado esplique cmo es mejor en relacin a otras alternativas tecnolgicas competitivas en el mercado, y en funcin de los factores crticos de xito identificados en el punto anterior)

Resultados Principales Tecnologas alternativas Ventajas/desventajas dr a FCE 1 Apex involuto 1.1 Hidrocicln cnico 1.1.1 Menos cortocircuito

1.2 Hidrocicln de fondo plano 1.2.2 Mayor eficiencia 2. Hidroccln abierto 2.3 Hidrocicln cnico 2.1.1 Mayor capacidad

2.4 Hidrocicln de fondo plano 2.2.1 Mayor eficiencia y capacidad 3.Tomgrafo 3.5 No existe 4. Softw. HJDROSIM 4.6 Modelo de Rao Lynch 4.1.1 Mayor rango aplicabilidad

4.7 Modelo de PIItt 4.1.2 Mayor precisin 4.2.1 Mayor rango aplicabilidad 4.2.2 Mayor precisin

5. Softw. SIRPI 5.1 No existe 6. Softw. ROPING 6.2 No existe 7. Softw. SIMTECO 7.1. No existe 8. Mtodo. Diseo de 8.1 Mtodo de Krebs 8.1 Mayor precisin

hidrociclones 8.2 Mayor confiabilidad 8.3 Diseo ad-hoc

6.3 VALORIZACION ECONOMICA DE LOS RESULTADOS (enuncie para cada uno de los principales negocios que pueden generarse a partir de los resultados del proyecto: lnea de productos/servicios, clientes, tamao estimado del mercado, participacin esperada en el mercado, y mecanismo(s) de participacin de la institucin, por ejemplo, venta directa, participacin en el negocio, formacin de empresas con participacin propietaria de la institucin, licencias, etc.)

Productos/servicios Clientes /mercado Tamao mercado

% participa mercado

Mecanismos de participacin.

1. Apex involuto 1.1 Empresas mineras que 15 25 Venta con de proyectos usan concentracin

2. Hidrocicln abierto 2.2 Empresas mineras que 15 25 Venta con de proyectos usan concentracin

3. Tomgrafo

4. Sofiw. HIIDROSIM 4.1 Simuladores comerciales 4 50 Licencia 4.2 Paquete de capacitacin 15 50 Venta directa 4.3

5. Softw. SIRPI 5.1 Empresas mineras que Venta con de proyectos usan concentracin

6. Softw. ROPING 6.1 Empresas mineras que 15 25 Venta con de proyectos usan concentracin

7. Softw. SIMTECO 7.1 Empresas mineras que 15 25 Venta con de proyectos usan concentracin

8. Mtodo. Diseo de 8.1 Empresas constructoras de 4 50 Venta con proyecto hidrociclones hidrociclones

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6.4 MECANISMOS DE PROTECCION DE RESULTADOS (para cada resultado enuncie las medidas que fueron tomadas para protegerla propiedad de los resultados y las que est tomando o tomar a institucin en el futuro)

Resultados Mecanismos de proteccin de la propiedad industrial 1 Apex involuto 1 1 Patente 2. Hidrocicln abierto 2.1 Patente 3, Tomgrafo 3.1 Patente 4. Softw. HIDROSIM 4.1 Inscripcin 5. Softw. SIRPI 5.1 Inscripcin 6. Softw. ROPING 6.1 Inscripcin 7. Softw. SIMTECO 7.1 Inscripcin 8. Mtodo. Diseo de 8.1 Inscripcin hidrociclones

6.5 PLAN DE NEGOCIOS (haga un breve resumen del plan y de los resultados obtenidos hasta afecha de presentacin de este informe: productos/servicios, clientes, principales factores de xito, mecanismos de comercializacin, etc. Describa qu etapas e inversiones se requieren para concretar el negocio. Agregue el plan de negocios en Anexo 3)

La tecnologa asociada est orientada hace la mejora en la operacin de clasificacin en la industria minera chilena, principalmente la del cobre. Los resultados obtenidos estn concentrados en lo que corresponde a hid.rociclones destacando los prototipos, instnmientos de medicin de variables de operacin, software y nuevas metodologas de diseo.

Algunos de los resultados han sido validados a nivel de planta piloto, demostrando una significativa mejora en la eficiencia de clasificacin en comparacin con los hidrociclones actualmente disponibles en el mercado. Se ha conseguido la diminucin del consumo de energa de molienda en un 7.1%. Adems se ha obtenido reducciones en la prdida de carga de bombeo, lo que se traduce en una disminucin del consumo de energa de un 48% en bombeo. Existen resultados que aun deber ser evaluados a nivel de planta piloto. Se logr una contribucin cientfica reconocida por la comunidad internacional a travs de artculos en revistas del rea en lo que respecta al denominado "Modelo del ncleo de aire" y "software de simulacin de hidrociclones". Existen a nivel mundial slo cinco Centros de Excelencia trabajando en investigacin aplicada a hidrociclones, siendo el de la Universidad de Concepcin uno de ellos.

En sntesis, los cambios tecnolgicos desarrollados por este proyecto, por intermedio de sus diversos productos, apuntan, por una parte, a la maximizacin del retorno econmico de las plantas de procesamiento de minerales mejorando la calidad de la operacin y de la informacin para la toma de decisiones y, por la otra, a la formacin del recurso humano a nivel de pre y postgrado de alto nivel con orientacin a la solucin de problemas tecnolgicos. ACTIVIDAD DE TRANSFERENCIA TECNOLGICA Seminarios y conferencias Asistencia Tcnica Procesos de negociacin con clientes y o socios Validacin de resultados a escala piloto Validacin a escala industrial Difusin cientfica va internert Difusin cientfica en publicaciones Difusin cientfica en conferencias Difusin de las capacidades de asesora Difusin de las capacidades de resolucin de problemas tecnolgicos Difusin de las potencialidades de la infraestructura fisica

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RESULTADOS VERIFICABLES ESPERADOS DE LA TRANSFERENCIA Joint-venture con Codelco-Chile y el CIMM Sociedades con empresas fabricantes de hidrociclones Concrecin de negocios Menor consumo de energa por tonelada de mineral (una vez implementada la tecnologa) Operacin de hidrociclones en sus mejores condiciones (ima vez implementada la tecnologa) Maximizacin del retorno econmica mejorando la calidad de la operacin (una vez implementada la

tecnologa) Menores costos den la clasificacin de minerales (una vez implementada la tecnologa) Creacin de pginas WEB Mejorar la capacitacin de estudiantes de pre y postgrado en los programas de la Universidad de

Concepcin Posicionarse como el mejor equipo de trabajo a nivel internacional en investigaciones aplicadas en el

rea de hidrociclones Funcionamiento de los Laboratorios de Lser Doppler, Mecnica de fluidos Computacional y Sistemas

Particulados.

INDICADORES DE NEGOCIOS ASOCIADOS . VAN $25.534.070 TIR 144% PRC 4 altos.

TAMO DEL MERCADO NACIONAL Concentracin oferta 5 principales empresas mineras 60% 10 principales empresas mineras 85%

Concentracin demanda 15 empresas usuarias en el mercado

5 principales usuarios 81%

10 principales usuarios 95% Mximo del mercado nacional a abordar en 10 altos 90%

7. GESTION DEL PROYECTO.

7.1 PLAN DE TRABAJO EFECTIVAMENTE REALIZADO vs. PLAN DE TRABAJO INICIAL. (Comente brevemente cules fueron las principales diferencias: metodologas, actividades, hitos, plazos, costos, etc., por qu ocurrieron, y cmo podran haberlo hecho mejor. Agregue los planes de trabajo inicial y realizado en Anexo 4)

Al iniciarse el proyecto se hizo una presentacin del proyecto M1-08 en la Divisin Chuquicamata de Codelco-Chile, en la que participaron el Director de I&D de Codelco Chile, el Director de I&D de la Divisin Chuquicamata, el ingeniero encargado del proyecto en Chuquicamata y el Director y Director Alterno del Proyecto. Codelco solicit cambiar los hitos del proyecto y transformarlos en productos. Es as como se identific una serie de productos, de los que ya se inform en un punto anterior.

La metodologa utilizada en el proyecto fue la propuesta inicialmente, de modo que se trabaj en el laboratorio en Concepcin y en el CIMM y en planta piloto en Chuquicamata. Una diferencia entre el plan que efectivamente se realiz del original es que en la Carta Gantt se separ las actividades del CIMM de las de la Universidad de Concepcin.

Algunas de las actividades sufrieron cambios especialmente aquellas relacionadas con la modelacin numrica. Esto se debi a la gran demora en la adquisicin de las estaciones de trabajo, las que llegaron con un ao de atraso debido a la compra a travs del PNUD. El primer alto de trabajo en la parte numrica se

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cambi por un sub-contrato con el especialista en Mecnica de Fluidos Computacional de la Pontificia Universidad de Ro de Janeiro en Brasil, Dr. Rubens Sampaio. El ingeniero que trabaj en el proyecto en Brasil viaj posteriormente durante tres meses a Concepcin y termin all su trabajo. Este sub-contrato no modific los costos ya que se financi con los fondos destinados a la contratacin de personal para realizar esa misma actividad. La modelacin numrica no fue completada totalmente por la limitacin de los equipos de computacin, que cuando se compraron eran los mas avanzados en relacin a los recursos econmicos disponibles. Como ejemplo se puede mencionar que un clculo completo en las mquinas SUN sparc-lO tomaba 5 das y en las nuevas mquinas recientemente adquiridas (despus de terminado el proyecto) demoraba 3 horas. Como las lineas de trabajo del proyecto se continuarn por lo menos por tres aos, all se abordar la continuacin de esta parte del proyecto

Se tuvo dificultades con el laboratorio de velocimetra de Lser Doppler, ya que a poco de iniciarse los trabajos fall la fuente de lser y fue necesario enviar el tubo a Dinamarca. El equipo qued operativo solamente despus de seis meses. Esto atras los trabajos de medicin de los patrones de flujo.

Durante el tercer alio del proyecto el Director Alterno, seor Oscar Castro renunci a CIMM, pero continu trabajando en el Proyecto MI-08 contratado por la Universidad de Concepcin. El seor Castro fue reemplazado por el seor Mauricio Telias como responsable del proyecto en CIMM.

De las actividades de CIMM hubo cambios significativos en el tema del "estudio del efecto de la capa lmite sobre el cortocircuito y fuga en el hidrocicln". Se cumpli con el diseo y construccin del circuito de ciclonaje y de la instrumentacin. Se estudi la trayectoria de un material trazador en el aparato introducido a diversas distancias de la pared (visualizacin de flujos). No se estudi el efecto de la densidad y tamao del trazador ni la viscosidad del fluido. No se midi el grosor de la capa lmite ni se estudi la succin de la capa lmite. La relacin cortocircuito-capa lmite y fuga-capa lmite slo se estudi a travs de la visualizacin de flujos mencionada. No se hizo medicin cuantitativa.

Un cambio importante realizado al proyecto fue la decisin de Codelco de no probar en planta piloto los prototipos de hidrociclones diseados por la Universidad de Concepcin. Este trabajo, en planta piloto, deba ser realizado por CIMM y para ello tena un presupuesto de $29.300.000. Como este trabajo no se realiz, el Director del proyecto propuso al Comit de Minera un trabajo alternativo a ser desarrollado en Chuquicamata por la Universidad de Concepcin. El Comit aprob este plan y Codelco lo aprob con algunos cambios. Sin embargo, el proyecto no se pudo concretar porque el CIMM se neg a traspasar los $29.300.000 a la Universidad de Concepcin para realizarlo. Por esta razn el Proyecto M1-08 termin con un saldo positivo de $29.300.000.

7.2 GASTOS EJECUTADO vs. PRESUPUESTO INICIAL (haga un cuadro resumen por fuente de recursos de los gastos presupuestados inicialmente y de los gastos efectivos. Comente brevemente las diferencias. Incorpore planillas presupuestarias inicial y final detalladas por tem y fuente de financiamiento en Anexo 5)

FUENTE DE RECURSOS GASTOS GASTOS DIFERENCIA EJECUTADOS PRESUPUESTADOS (M$)

(MS) TOTAL FONDEF: 274.380 216.226 58.154 SUBSIDIO (UNIVERSIDAD DE 145.292 98.712 46.580 CONCEPcION, COMODATO (UNIVERSIDAD DE 129.088 117.514 11.574 CONCEPCION)

SECTOR PRODUCTIVO 122.656 110.814 11.842 UNIVERSIDAD DE CONC'EP ClON 188,825 186.479 2.346 TOTAL 1485.861 1413.519 72.342

NOTAS: La desviacin respecto del Presupuesto actual del Proyecto proviene de dos fuentes:

H

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1. Reajuste 2. Traspaso de M$40. 076 desde el monto adjundicado al CIMM.

En este informe no se incluyen los datos del CJMIvf, puesto que ste no facilit la informacin para su elaboracin.

7.3 RENDICION DE GASTOS FINALES (enve la rendicin final de gastos en anexo separado)

S. INFRAESTRUCTURA Y BIENES ADQUIRIDOS CON FONDOS DEL PROYECTO

8.1 LISTADO DE INFRAESTRUCTURA Y BIENES EFECTIVAMENTE ADQUIRIDOS PARA EL PROYECTO (comente brevemente las diferencias con el listado inicialmente solicitado. Agregue en Anexo 6, el listado definitivo identificando el nombre, caractersticas o cdigo, la unidad donde est localizado, el responsable de la unidad y la direccin del lugar en que se encuentra)

LISTADO EOUIPOS PROYECTO FONDEF MI-OS EN UNIVERSIDAD DE CONCEPCIN

COMPRA VA PNUD

1.- UPS, Fortress 2 KVA 2.- UPS, Fortress, 950 VA 3.- Unidad de Respaldo Exabyte 2.3 GB 4.- Unidad de Respaldo Exabyte 2.3 GB 5.- Sparc Station LX (Cauchy) 6.- Sparc -10 (Serrin) 7.- Sparc -10 (NoII) 8.- Sparc-Station LX (Bernoulli) 9.- Sparc-Station LX 10.- Velocmetro de Lser Doppler 11.- Impresora Deskjet 550C 12.- Software AEA Technology 13.- Software Modulef 93 14.- Software Fluent CFD 15.- Software Geomesh 16.- Tamizador ultrasnico y tamices 17.- UPS Exide Plus, Modelo 6000-L 18.- Impresora Lser Jet 4M 19.- Medidor de Flujo de vrtice 20.- Manmetros digitales

COMPRA DIRECTA

1.- Computador Motherboard AT-486 2.- Computador Motherboard AT-486 3.- Computador Motherboard AT-486 4.- Computador Motherboard AT-486 5.- Cmara de Video Sony 6.- Bomba VOGT, Cdigo H-615 FMS - 170, Modelo 100L 693

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7.- Bomba VOGT, Cdigo N -626 - FMS - 160, Modelo 132S 1093 8.- Bomba VOGT, Cdigo H- 615 - FMS - 170, Modelo IOOL 793 9.- Impresora Lser Jet 4M 10.- Medidor de Flujo de Vrtice 11.- Computador Procad P120 12.- Impresora Stylus Color 13.- Computador Notebook Everex 14.- Osciloscopio Tektronic 15.- Estufa Marca Fensa Modelo Fol 16.- Estufa Marca Fensa Modelo Fol 17.- Estufa Marca Fensa Modelo Fol 18.- Esfufa Marca CVR

LISTADO EQUIPOS PROYECTO FONDEF MI-08 EN DE CIMM

COMPRA VA PNUD

1.- Flujmetro Magntico (C.N.A.) 2.- Estabilizador voltaje con supresin transciente 3.- LAP-TOP 386, Modem, Co-Procesador (C.N.A.) 4.- 2 Computadores 386, Pantalla VGA Color 5.- Computadores 486, Pantalla VGA Color 6.- Notebook 386 VGA Color 7.- Fax 8.- Measuring System CV 20N 9.- 3348 IAE, Impresora Laser HP LasserJet IIIP 10.- Impresora de Inyeccin de Tinta Protracer 11.- Sistema Anemometra Hilo Caliente 12.- Balanza Electrnica digital Mod. 4000 C 13.- Balanza Electrnica digital Mod. 2400 D

US$ 4.837 US$ 1.370 US$ 2.755 US$ 4.830 US$ 8.912 US$ 1.985 US$ 263 USS 40.109 US$ 1.379 US$ 1.234 US$ 31.208 US$ 1.323 US$ 1.665

COMPRA VA DIRECTA

8.2 PLAN DE USO Y MANTENCION DE INFRAESTRUCTURA Y EQUIPOS (En e/Anexo 6 incluya este plan para cada infraestructura o equipo cuyo valor facturado sea mayor a US$ 5000 o a $ 2.000.000, identificando las actividades y % de tiempo en que ser utilizado, de modo que su uso sea coherente con la lnea de trabajo de/proyecto, y cuya mantencin se haga segn estndares normales).

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES (asociadas al proyecto)

CONCLUSIONES

Objetivos. El proyecto Fondef Ml-08 Diseo de Equipos de Clasificacin para la industria minera nacional cumpli plenamente con el objetivo global del proyecto, esto es, el diseo de hidrociclones mas eficientes. En efecto en el proyecto se dise dos hidrociclones mas eficientes que los actuales, el Hidrocicln de Apex Involuto y el Hidrocicln de Rebalse Tangencial.

2.

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2. 1 Caracterizar y cuantificar los problemas de clasificacin en plantas de procesamiento de minerales de cobre en la industria minera nacional 2.2 Determinacin de los patrones de flujo en hidrociclones de diversas geometras con fluidos de distintas propiedades. 2.3 Evaluacin operacional del comportamiento de los hidrociclones de diversas geometras a nivel de laboratorio y planta piloto utilizando pulpas caractersticas. 2.4 Desarrollo de modelos y software correspondiente para hidrociclones y operaciones asociadas 2.5 Solucin numrica mediante el mtodo de elementos finitos y correlacin con los patrones de flujo y comportamiento operacional. 2.6 Diseo de partes y componentes de hidrociclones y evaluacin a escala de laboratorio y planta piloto 2.7 Diseo de prototipos de hidrociclones mas eficientes y evaluacin a escala industrial.

De estos siete objetivos se cumpli cabalmente los cinco siguientes: 2.1 Se caracteriz la clasificacin en la Divisin Chuquicamata de Codelco-Chile, como un ejemplo de las plantas de cobre chilenas.

2.2 Se determin los patrones de flujo de los hidrociclones cnicos y de fondo plano, como referencia, y del apex involuto, pero solamente con agua. Se elimin las pruebas con lquidos de otras viscosidades ya que no aportaban a los resultados

2.3 Se caracteriz los siguientes hidrociclones: (1) Cnico, (2) Fondo Plano, (3) Hidrocicln crneo con Apex Involuto y (4) Hidrocicln crneo con rebalse tangencial

2.4 Se formul el modelo fenomenolgico, se desarrollo un software y se valid con datos experimentales.

Los dos objetivos especficos que se cumplieron en parte son:

2.5 Se utiliz el mtodo de volmenes finitos en vez de elementos finitos. No se logr convergencia total debido a la lentitud de las estaciones de trabajo. Se cumpli un 80% del objetivo 2.7 La prueba del hidrocicln de apex involuto en la planta industrial se realiz, pero fije controlada totalmente por el personal de Chuquicainata sin consulta al proyecto. Globalmente la prueba no dio buen resultado en el sentido que el circuito de molienda en el que se instal el clasificador diseado nunca se estabiliz. En un punto anterior se discuti que, a pesar de ello, los resultados metalrgicos fueron mejores que los que se obtienen son los hidrociclones de fondo plano que utiliza la planta. Consideramos que la prueba est incompleta ya que una eleccin adecuada del tamao del hidrocicln pudo estabilizar el circuito y dar un resultado francamente positivo. Estimamos que esta prueba debe ser realizada nuevamente en algn momento oportuno.

3. Productos desarrollados en el proyecto 3.1 Apexinvoluto 3.2 Rebalse tangencial 3.3 Software de simulacin reolgica de pulpas industriales 3.4 Software tcnico-econmico para plantas de procesamiento de minerales 3.5 Software de prediccin de roping 3.6 Instrumento para medir ncleo de aire

Hay otros producto de menor relevancia que se mencion anteriormente.

4. Laboratorios y servicios creados 4.1 Laboratorio de Mecnica de Fluidos Computacional 4.2 Laboratorio de velocimetra de lser Doppler

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4.3 Laboratorio de Sistemas Particulados

S. Resultados Cientficos relevantes 5.1 Modelo fenomenolgico de hidrociclones 5.2 Modelo fenomenolgico del ncleo de aire 5.3 Modelo de prediccin de roping 5.4 Simulacin numrica de hidrociclones

RICOMENDACIONES

La principal recomendacin es que el tema de la clasificacin en hidrociclones no est agotado. Es un tema de gran relevancia y actualidad cientfica y tecnolgica. Hay cinco Centros de Investigacin a nivel' internacional trabajando en este campo. La Universidad de Concepcin es uno de ellos. Se recomienda continuar trabajando en este tema e incentivar a otros grupos a colaborar en esta lnea de investigacin. El significado industrial de mejorar la clasificacin en los circuitos de molienda es enorme por lo que este debe ser considerado un campo de investigacin prioritario para el rea minera.

Es conveniente mencionar que el estudio de la simulacin numrica de hidrociclones es de gran complejidad y se requiere grandes esfuerzos para llegar a resultados utilizables por la industria. En la ltima reunin internacional relacionada al tema, que se llev a cabo en Inglaterra en Junio de 1997, se acord colaborar estrechamente en este campo.

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ANEXO 1 PUBLICACIONES, CONGRESOS Y OTROS

EVENTOS

DR FERNANDO CONCHA DIRECTOR DE PROYECTO

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA

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ANEXO 1. PUBLICACIONES, CONGRESOS Y OTROS EVENTOS (Publicaciones con sus referencias. Enviar una copia o fotocopia de cada publicacin)

1.1 PUBLICACIONES

1. Barrientos, A., Concha, F. and Sampaio, R., Effect of the air core on the perforinance of a hydrocyclone, XVIII International Mineral Processing Congress, p267, Sydney, Australia, 23-28 May, 1993.

2. Concha, F., Barrientos, A., Montero, J. and Sampaio, R. Air core and Roping in hydrocyclones. Proceedings of the Sth European Symposium of Comininution, Vol II, pp. 814-823, Stockholm, Suecia, May 17-19, 1994.

3. Barrientos, A., Concha F. and Len, J.C., A mathematical model of viscosity of solid-liquid suspensions, Proceeding of the IV Meeting of the Southern Hemisphere on Minera! Technology, Vol. 1,, pp. 189-199, 1994.

4. Chin, B., Concha, F. And Barrientos, A., A Fimte difference solution of the swirling flow in the hydrocyclone. Proceedings of the IX International Conference on Finite Elements in Fluids, Part II, pp. 581-592, Venezia, Italia, October 15-20, 1995.

5. Concha, F., Value of first principies and Phenomenological modeling in Minera! Processing, XIX International Minera! Processing Congress, Pienary Address, San Francisco, U.S.A., Chapter 2, pp. 9-150ctober23-27, 1995.

6. Concha, F., Barrientos, A., Muoz, L., Bustamante, O. and Castro, O. A phenomenological model of a hydrocyclone. Hydrocyclones'96, pp. 63-82, Mechanical Engineering Pub., 1996.

7. Castro, O., Concha, F., Montero, J., Miranda, J., Castro, J. and Urizar, D., Mr core model for an industrial hydrocyclones, Hydrocyclones 96, pp. 229-240, Mechanical Engineenng Pub., London, UK, 1996.

S. Concha, F., Barrientos, A., Montero, J. And Sampaio, R., Mr core and roping in hydrocyclones, mt. Ji. Minera! Process., 44-45, 743-749 (1996)

9. Montero,J., Miranda, J., Urzar, D., Castro., J. Castro, O., y Concha F., Medicin del ncleo de aire al interior de un hidrocicln industrial, Conamet IX e Iberomet IV, Santiago, Octubre 1996.

10.Bustamante, O Concha, F. and Castro, O., Roping in hydrocyclones, mt. JI. Minera! Process., in preparation 1997).

11.Concha, F., Barrientos, A. and Castro, O., Leakage in hydrocyclones, mt. JI. Minera! Process., (In preparation 1997).

1.2 CONGRESOS Y OTROS EVENTOS ORGANIZADOS POR EL PROYECTO (Congresos y otros eventos con sus objetivos, tipo y nmero de participantes a los que fue dirigido, nombre de relatores y de su institucin, duracin, fecha, y lugar)

No hay

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ANEXO 2 PERSONAL FORMADO/CAPACITADO CON

RECURSOS DEL PROYECTO

DR. FERNANDO CONCHA DIRECTOR DE PROYECTO

DEPARTAMENTO DE INGENLERIA METALURGICA

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ANEXO 2. PERSONAL FORMADO/CAPACITADO CON RECURSOS DEL PROYECTO (incluya el proyecto de movilidad de personas cuando corresponda, den tijique el personal formado, con nombre, RUT, tipo deformacin recibida)

1. Elias Ovalle, RUT Doctorado en Ingeniera Metalrgica, Universidad de Concepcin. 2. Bruno Chin, RUT, Magister en Ingeniera Metalrgica, Universidad de Concepcin

Doctorado en Ingeniera Metalrgica, Universidad de Trieste, Italia, 3. Oswaldo Bustamante, RUT, Doctorado en Ingeniera Metalrgica, Universjdad de Concepcin 4. Keming Wu, RUT, Magister en Ingeniera Metalrgica, Universidad de Concepcin. 5. Jorge Etcheverxy, RUT, Ingeniera Metalrgica, Universidad de Concepcin 6. Jorge Montero, RUT, Ingeniero Metalrgico, Universidad de Concepcin 7. Gabriela Hoffsteuer, RUT, Ingeniero Metalrgico, Universidad de Concepcin. 8. Vctor Seguel, RUT, Ingeniero Metalrgico, Universidad de Concepcin. 9. Mario Zapata, RUT, Ingeniero Mecnico, Universidad de Concepcin 10.Enrique Ponce, RUT, Ingeniero Mecnico, Universidad de Concepcin 11.Jorge Vjar, RUT, Ingeniero Mecnico, Universidad de Concepcin 12.Elas Sanhueza, RUT, Ingeniero Mecnico, Universidad de Concepcin 13.Roxana Muoz, Ingeniero Qumico, RUT, Universidad de Tarapac 14.Rafael Iriart, Ingeniero Elctrico, RUT, Universidad de Chile. 15.Jorge Castro, Ingeniero metalrgico, RUT, Universidad de Santiago.

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ANEXO 3 PLAN DE NEGOCIO

DR. FERNANDO CONCHA DIRECTOR DE PROYECTO

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA

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ANEXO 3. PLAN DE NEGOCIOS

1. RESUMEN EJECUTIVO

El plan de negocios que se describe en este documento contempla la venta de una serie de productos tecnolgicos desarrollados durante la ejecucin del proyecto FONDEF MI-08. Estos productos son: Prototipos de hidrociclones, Instrumentos de medicin de variables de operacin de hidrociclones, Modelo del ncleo de aire, Software de simulacin hidrociclones, Simulador tcnico-econmico y una nueva metodologa de diseo de hidrociclones mediante simulacin numrica. Estos productos se darn a conocer al mercado objetivo, a travs de un extensivo programa de difusin y de visitas a las empresas. Algunos de estos productos requerirn de adaptaciones a la realidad de cada empresa, por lo que se establecern en los contratos con las empresas programas de pruebas en planta para la adaptacin de la tecnologa y/o se negociarn participaciones con ellas en el negocio tecnolgico.

2. EL NEGOCIO ASOCIADO A LA I&D

2.1. RESULTADOS A TRANSFERIR

a) Prototipos de hidrociclones Apex involuto Prototipo de hidrocicln abierto con descarga tangencial

b) Instrumentos de medicin de variables de operacin de hidrociclones Medidor del dimetro del ncleo de aire en un hidrocicln de laboratorio mediante tcnicas

de ultrasonidos Medidor en lnea del dimetro del ncleo de aire un hidrocicln

c) Modelo del ncleo de aire

d) Software de hidrociclones Software de simulacin de hidrociclones Software de simulacin de propiedades reolgicas de pulpas industriales Software de prediccin de roping

e) Simulador tcnico-econmico O Nueva metodologa de diseo de hidrociclones mediante simulacin numrica

2.2. SECTOR OBJETIVO

De acuerdo a lo dicho en la seccin antenor, los resultados del Proyecto MII-08 pueden ser transferidos a empresas del sector minero, a empresas manufactureras e instituciones de investigacin. De acuerdo a los productos a transferir a empresas mineras, empresas manufactureras e instituciones de I&D tenemos

Prototipo hidrociclones Instrumentos Modelo ncleo aire Software de hidrociclones Nueva metodologa diseo

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EMPRESAS MINERAS:

PRIMERA REGIN Compaa Minera Doa Ins de Collahuasi

SEGUNDA REGIN Codelco Chile Divisin Chuquicainata Compaa minera de Mantos Blancos Minera Escondida Empresa Minera Punta Grande

TERCERA REGIN Codelco Chile Divisin El Salvador Compaa Minera del Pacifico, El Algarrobo Compaa Minera del Pacifico, Planta de Peliet Compaa minera Ojos del Salado

CUARTA REGIN Compaa Minera del Pacfico, El Romeral Compaa Minera Pelambres

V, VI Y REGIN METROPOLITANA Compaa Minera Disputada de las Condes, Los Bronces Compaa Minera Disputada de las Condes, El Soldado Codelco Chile Divisin Andina Codelco Chile Divisin El Teniente

REGIONES Vil A X Sociedad Contractual Minera El Toqui

EMPRESAS MANUFACTURERAS

EMPRESAS DEL SECTOR METAL-MECNICAS o Vulco, Equipos y Repuestos para la minera y la Industria

EMPRESAS DEL POLLURETANO Acotec S.A.

EMPRESAS PROVEEDORAS DE HIDROCICLONES Krebs Engineering Eral Warman

INSTITUCIONES DE I&D Y OTRAS Comminution Center Universidad de Utah, USA. Departamento de Ingeniera Qumica Universidad de Manchester, UK. Camborn School of Mines, UK. JKMRC, Universidad de Queensland, Bnsbane, Australia CSIIRO Minerais, Brisbane, Australia. Departamento de Ingeniera Qumica, Michigan State Umversity Revistas del rea

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Internet

2.3 MECANISMOS DE TRANSFERENCIA

El mecanismo de transferencia a utilizar depende del resultado a transferir. Para: a) Prototipos de hidrociclones

pex involuto. Este producto ha sido evaluado en planta piloto y en algunas pruebas industriales. La transferencia a una empresa manufacturera se har mediante la negociacin de la patente y entrega de los planos de construccin. En el caso de transferencia a empresas mineras es necesario realizar pruebas a escala piloto o industrial con el mineral de estas empresas. Se debe asesorar a la empresa en la puesta a punto de los circuitos de molienda que incluyan el prototipo de hidrocicln. Prototipo de hidrocicln abierto con descarga tangencial. Este producto ha sido validado solamente en escala piloto. Todo lo dicho para el caso anterior es vlido.

b) Instrumentos de medicin de variables de operacin de hidrociclones Medidor del dimetro del ncleo de aire en un hidrocicln de laboratorio mediante

tcnicas de ultrasonidos. Es necesario construir un prototipo comercial, diseando y construyendo un cronmetro que sustituya al osciloscopio utilizado en el laboratorio. En este caso la transferencia se realizar por venta del equipo a los Institutos de I&D. Tambin se pretende hacer publicidad en internet.

Medidor en lnea del dimetro del ncleo de aire un hidrocicln. Para el medidor usando tomografia de impedancia elctrica, es necesario construir un prototipo industrial y validarlo a escala piloto. La transferencia del producto final se hara entregando el instrumento a diversas empresas mineras para que lo instalen en un hidrocicln. La transferencia a las empresas manufactureras se hara va patentam.iento, negociacin de la patente y entrega de los planos de construccin.

c) Modelo del ncleo de aire. El modelo del ncleo de aire es conocimiento cientfico y debe ser transferido a la comunidad nacional e internacional a travs de presentacin en congresos, publicaciones en revistas y publicidad en internet.

d) Software de hidrociclones e) Software de simulacin de hidrociclones. Este producto tiene un triple inters. Por una parte

puede ser utilizado en las plantas de procesamiento de minerales para simular circuitos de molienda clasificacin con objetivos de diseo u optimizacin. En segundo lugar puede ser integrado en alguno (o en todos) de los cuatro simulador de plantas de procesamiento de minerales que existen en el mercado. En tercer lugar es un excelente herramienta de enseanza y capacitacin. Para estas tres:

aplicaciones la transferencia se hace mediante la venta del software y entrenamiento, la presentacin en congresos del rea y la publicacin en revistas y publicidad en internet. Software de simulacin de propiedades reolgicas de pulpas industriales. Este producto tiene inters para las plantas de procesamiento y para la comunidad cientfica en general. En el primer caso se prev una venta directa del producto terminado y entrenamiento y en el segundo la publicacin de sus fundamentos en congresos, revistas y publicidad en internet.

Software de prediccin de roping. Este producto tiene inters para las plantas de procesamiento y para la comunidad cientfica en general. En el primer caso se prev una venta directa del producto terminado y entrenamiento y en el segundo la publicacin de sus fimdainentos en congresos, revistas y publicidad en internet.

e) Simulador tcnico-econmico. Este producto tiene un triple inters. Por una parte puede ser

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utilizado en las plantas de procesamiento de minerales para simular circuitos de molienda clasificacin con objetivos de diseo u optimizacin. En segundo lugar puede ser integrado en alguno (o en todos) de los cuatro simulador de plantas de procesamiento de minerales que existen en el mercado. En tercer lugar es un excelente herramienta de enseanza y capacitacin. Para estas tres aplicaciones la transferencia se hace mediante la venta del software y entrenamiento, la presentacin en congresos del rea y la publicacin en revistas y publicidad en internet

f) Nueva metodologa de diseo de hidrociclones mediante simulacin numrica. Este es, tal vez, el producto mas interesante del proyecto. Consiste en una nueva metodologa de diseo basada en la simulacin numrica. Este producto tiene como potenciales clientes a las empresas manufactureras de hidrociclones, a las firmas consultoras y a los Centros de I&D, quienes podran disear los equipos especficos para las condiciones particulares de sus clientes. El producto se transferira por generacin de joint venture con socios tecnolgicos y/o consultoras para las empresas interesadas.

2.4 IDENTIFICACIN DE AREAS DE NEGOCIOS Los productos transferibles de este Proyecto son a) Prototipos de hidrociclones, b) Instrumentos, c)

Nuevo conocimiento sobre el ncleo de aire, d) Software, e) Nueva metodologa de diseo. En base a esta informacin los negocios posibles son:

Venta de productos Venta de servicios Publicaciones

El tipo de asociaciones que se puede crear para realizar los negocios son: 1. Venta de servicios directos a las empresas mineras por parte de las Instituciones Ejecutoras del

Proyecto 2. Asociacin con empresas manufactureras para la fabricacin de hidrociclones 3. Consultora a empresas manufactureras de hidrociclones 4. Creacin de una empresa de Transferencia Tecnolgica por parte de los socios del proyecto. 5. Entrega de la transferencia tecnolgica a un Centro de Transferencia Tecnolgica existente

mediante un convenio.

Se estima que las vas 1., 3. Y 5. Son las mas apropiadas

HL ESTRATEGIA INSTITUCIONAL PARA LA TRANSFERENCIA

3.1. ESTRUCTURA LEGAL

La Universidad de Concepcin cuenta con una estructura orgnica que se encarga de la transferencia tecnolgica y con la administracin de los negocios tecnolgicos de la Universidad de Concepcin. La Divisin de Transferencia Tecnolgica es una unidad que presta apoyo administrativo y tcnico a los equipos de investigadores que manejan no slo proyectos de transferencia tecnolgica sino tambin proyectos de investigacin.

No obstante lo anterior y dado los mltiples tipos de negocios tecnolgicos que se pueden estructurar a partir de los productos del proyecto FONDEF Ml-08, no se descarta la creacin de joint ventores con empresas especializadas en los temas especficos que de cada tipo de negocio tecnolgico se genere. La Universidad de Concepcin est abierta a estudiar cualquier tipo de asociacin que asegure mejorar la eficiencia del proceso de transferencia tecnolgica y es as como ha firmado un convenio con la Fundacin Chile para la creacin de un Centro de Transferencia en Tecnologa Mineral.

3.2. ESTRUCTURA ORGANLZACIONAL

32

La estructura organizacional depender de cada negocio en particular pero en trminos generales ser dirigido por el Director Asistencia Tcnica de la direccin de transferencia tecnolgica, contar con un Gerente de Negocios Tecnolgicos, un Ingeniero de Marketing y un Ingeniero de Procesos Metalrgicos todos ellos contarn con asesora legal ms la asesora tcnica tanto del Director como del Director Alterno del proyecto Mi-08.

La estructura de organizacional se puede apreciar en el siguiente diagrama organizacional:

Estructura Organizaci onal Plan de Negocios FONDEF MI-08

Las funciones de este grupo de trabajo es la de llevar a cabo el plan de negocios que se describe en este documento Dada la suerte de indiferencia y/o controversia que han generado algunos de los productos del proyecto una de las tareas fundamentales del plan de negocios ser la difusin de los resultados del proyecto en todos los mercados potenciales, realizando un planificado y detallado plan de difusin a nivel de la industria de procesos la industria manufacturera y el mbito cientfico-tecnolgico todo esto a nivel nacional e internacional.

Por otro lado se proceder con un agresivo plan de contactos y visitas a posibles inversionistas y o exploracin de los posibles socios en los diferentes negocios tecnolgicos.

3.3. CRONOGRAMA DE PUESTA EN MARCHA

o Inicio del Plan de Negocios

o Contratacin del Personal

Definicin de Perfiles Publicacin de Avisos Entrevistas Contrataciones

Capacitacin del Grupo de trabajo

Entrevistas con los realizadores del proyecto Estudio de los diferentes productos tecnolgicos Definicin de los productos tecnolgicos y sus estrategias de venta

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. Difusin de los productos tecnolgicos

Plan de Publicacin de los productos y servicios en medios de difusin nacional e internacional. Publicacin de una Pgina Web. Plan de publicaciones Cientficas en el medio Nacional e internacional.

o Plan de visitas y Contactos con posibles socios

Empresas Productivas Empresas Manufactureras Empresas de asesora y/o Ingeniera

. Establecimiento de Contratos

o Asesoras a Empresas: Asistencia Tcnica y Capacitacin

. Venta de Productos

. Evaluacin del Plan Negocios

o Informe Final

4. PLAN DE GESTION COMERCIAL

4.1 CARACTERIZACIN DEL MERCADO OBJE11VO Y DEFINICIN DE METAS El mercado objetivo de este plan de negocios se puede dividir en

a) Empresas del sector productivo Minero b) Empresas Manufactures de Hidrociclones c) Empresas de Ingeniera y Asesora d) Centros de Investigacin y Desarrollo

Este mercado se caracteriza por tener un gran dinamismo especialmente en el sector industrial minero en Chile en donde se concentrarn la mayor cantidad de inversiones nacionales y extranjeras (alrededor de US$1000 millones/ao), lo que permitir duplicar la produccin de cobre de aqu al ao 2000.

4.2 ESTRATEGIA DE PRECIOS

La estrategia de precios depender de el tipo de producto en cuestin y de los intereses de los inversionistas. Algunas empresas por poltica, por ejemplo no estn dispuestas a pagar royalties pero si estn dispuestas a aportar capitales de riesgo y/o invertir y apoyar a proveedores de soluciones tecnolgicas para sus problemas de productividad. En algunos casos los precios estarn definidos por los productos alternativos en el mercado y en otros por el costo de su generacin versus la cantidad de productos a vender en el mercado objetivo.

4.3 PROMOCIN Y RELACIONES PBLICAS En el plan de negocios se establece una alta importancia a la promocin y relaciones pblicas con las empresas del mercado objetivo. Esto se realizar a travs de un programa de difusin y de visitas a estas

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ANEXO 4 PLANES DE TRABAJO

INICIAL Y EFECTiVAMENTE EJECUTADO

DR FERNANDO CONCHA DIRECTOR DE PROYECTO

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA

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