El aporte de los gemelos digitales a la productividad minera

Gracias a los modelos predictivos, la industria está enfrentando más eficientemente las menores leyes de los minerales, aumentando significativamente la recuperación de agua y la producción de cobre.

El conversatorio organizado por la Asociación de Ingenieros Metalúrgicos (IMetChile), “Gemelos digitales en concentración de minerales” -que tuvo como relator al Dr. Osvaldo Bascur, PhD en Ingeniería Mineral e Ingeniería Metalúrgica- abordó el rol de los modelos predictivos en la minería de baja ley.

“El gemelo es un homólogo de lo que está pasando en la planta, desde la mina hasta el tratamiento de relaves. Así, todas las variables se transforman en información para desarrollar modelos predictivos en la flotación; en la molienda y en la recuperación de agua; en los espesadores y los tranques de relaves. De esta manera, podemos ver cómo se están interrelacionando las variables y cómo están correlacionadas para lograr una continuidad operacional superior a la que ofrece el trabajo en silos”, explicó el especialista Osvaldo Bascur.

Los gemelos digitales se han aplicado desde la generación eléctrica en ENDESA (Chile), hasta la minería en AAM (Quebec, Canadá); AngloAmerican (Sudáfrica); Barrick Gold (Estados Unidos); y Lumina Cooper (Tierra Amarilla, Chile), para clasificar los eventos que ocurren en la minera y hacer un diagnóstico gracias a los modelos predictivos que desarrollan los ingenieros de procesos.

Lo anterior, permite solucionar diversos inconvenientes en la operación minera. “El problema que hoy tenemos es la cantidad de agua que se necesita para procesar estos minerales de baja ley, sobre todo, por la enorme cantidad de energía que se necesita para los molinos. Para cada tonelada de mineral se necesita mucha agua cuando la ley no es la óptima, debido a que lo que se muele es, principalmente, roca”, precisó el ingeniero metalúrgico.

Otra situación preocupante para el especialista es la falta de estandarización en los equipos al interior de la minera. “Cada uno trabaja con hojas de cálculos y no lo hace de manera uniforme. Sin embargo, los modelos deben trabajarse en forma estandarizada, con datos en tiempo real validados.  Cuando eso se logra, se genera un cambio radical”, aseguró Osvaldo Bascur.

El gemelo digital toma los datos operacionales y los aplica a un contexto, gracias a un diagrama de flujo que favorece el análisis de los datos y la funcionalidad de los algoritmos. “Para este trabajo, no se precisa de un ingeniero informático, sino de un ingeniero metalúrgico capaz de sintonizar los modelos para tomar mejores decisiones; y de innovar colaborando con los distintos equipos. De esa manera, se van mejorando los sistemas de molienda, flotación y espesaje que tenemos desde hace más de 50 años”, explicó el especialista convocado por IMetChile.

En un contexto de cambio climático recursos como el hídrico se deben administrar con eficiencia y la tecnología contribuye a ese propósito. No toma más de tres meses dejar sintonizada la planta. Todo se puede implementar muy rápido y los modelos híbridos funcionan muy bien, debido a la experiencia y los simuladores. De hecho, su implementación ha generado importantes aumentos en la producción de cobre y en la recuperación de agua. 

Y es que el gemelo digital permite coordinar las operaciones en forma integral y manejar las distribuciones de tamaños para maximizar la flotación de cobre, dentro de los límites aceptables para las celdas de flotación que tenga la planta y la floculación de las partículas para poder espesar el mineral y recuperar agua en los espesadores de relaves.  "Es muy importante no generar finos, ya que estos no flotan ni se floculan; sino que se coagulan llevándose grandes cantidades de agua a los tranques, donde es muy difícil recuperar el agua", dice Osvaldo Bascur.

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