FLSmidth S.A.
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Chile
A medida que el consumo de cobre mundial aumenta –gracias a la electrificación, las energías renovables y las tecnologías verdes– las minas de cobre deben evolucionar para satisfacer esta demanda de forma más sustentable. Nuestros flowsheets de cobre del futuro reducen drásticamente los requisitos de energía y el consumo energético mientras aumentan el rendimiento y minimizan la huella de los relaves.
El segundo flowsheet reemplaza la molienda húmeda tradicional con un circuito de molienda seca que incluye un chancador de rodillo excéntrico ERC que alimenta un molino de rodillo vertical (VRM en inglés) o un HPGR Pro. El producto grueso del molino se envía a la separación de partículas gruesas en un coarseAIR y luego a un FTM para la remolienda antes de unirse al producto fino de la molienda en un RFC para separación. Este flowsheet demuestra ahorros totales de energía de hasta un 60 % en comparación con un proceso convencional de molienda húmeda. Además, se esperan mejoras adicionales gracias a la incorporación de soluciones novedosas para la beneficiación en seco para reemplazar la flotación.
El ERC está diseñado para ofrecer mejores niveles de eficiencia, consumo energético y flexibilidad en aplicaciones de chancado primario con roca dura. Su diseño compacto, simple y resistente es entre un 20 y un 50 % más pequeño que el de otras tecnologías de chancado primario, lo que reduce el CAPEX en hasta un 10 %. Gracias a su harnero grizzly integrado, la capacidad de producción es hasta un 20 % más alta con el mismo tamaño de producto en comparación con un chancador de mandíbulas/giratorio con un grizzly separado, mientras que el consumo energético es hasta un 40 % menor.
El sistema LoadIQ usa sensores inteligentes para determinar la carga óptima del molino. Luego, ajusta los parámetros operacionales de forma automática cuando cambian las condiciones en el proceso. Se ha demostrado que el rendimiento común aumenta hasta en un 6 %. Al operar con una carga óptima, se reduce el consumo energético y se aumenta la estabilidad operacional. El sistema también evita sobrecargar el molino, lo que disminuye el riesgo de desgaste o daño excesivo en el revestimiento y aumenta la vida útil, con la consiguiente reducción de los costos de mantenimiento y las detenciones.
Los HPGR han demostrado reducir el consumo de energía en la molienda en hasta un 25 % en el procesamiento de minerales duros y de baja ley, en comparación con los circuitos de molinos de bolas SAG. La actualización del HPGR Pro amplía aún más estos beneficios y entrega un 15 % menos de consumo energético específico y hasta un 24 % más de rendimiento específico que un HPGR estándar en los ensayos de rendimiento comparativo. Mientras que su tecnología de placas laterales rotatorias (RSP en inglés) disminuye el desgaste del rodillo, aumenta su vida útil y se estima que extiende hasta más de un 30 % la vida útil manteniendo la misma producción. A la vez, el menor consumo energético y velocidad del motor extienden la vida de este componente.
Con un tornillo agitador central como la única parte móvil en contacto directo con la pulpa y el medio de molienda, el FTM reduce el tamaño de las partículas por atrición. Esto reduce el consumo energético para los minerales de molienda fina entre un 25 y un 50 % en comparación con los molinos de bolas horizontales tradicionales para el mismo tamaño de alimentación y producto. La disposición vertical permite la clasificación interna del material de alimentación, lo que mantiene a las partículas más gruesas dentro del medio de molienda y permite a las más finas salir del molino. También consume un 25 % menos de medio de molienda mientras que entrega una distribución de tamaño de partículas óptima.
Los VRM han demostrado una mayor eficiencia energética que los circuitos de molinos de bolas tradicionales, lo que los vuelve una alternativa de molienda seca atractiva y de bajo consumo a los procesos de molienda húmeda tradicional. Generalmente, el ahorro energético que se alcanza supera el 20 %. A la vez que eliminar el medio de molienda puede reducir los costos de operación en cerca del 50 % mientras también se reduce la contaminación metálica aguas abajo. Además, se pueden configurar los separadores de aire de alta eficiencia para que entreguen una curva de producto más pronunciada con menos partículas ultrafinas, lo que mejora el rendimiento de la flotación posterior.
La flotación de partículas gruesas coarseAIR reduce la molienda que se necesita para liberar totalmente el mineral. Esto se traduce en hasta un 30 % de menor consumo energético por tonelada producida en el circuito de molienda, a la vez que aumenta la capacidad del molino en más de un 25 %. Un tamaño de partículas más grueso en los relaves también mejora el drenaje de agua, lo que aumenta la seguridad y la sustentabilidad de la gestión de relaves.
La celda de flotación REFLUX (RFC) está diseñada para acelerar la cinética de la flotación, lo que disminuye el consumo energético. Los ensayos demuestran que los tiempos de estadía necesarios son de entre tres a cuatro minutos, en comparación con los 31 minutos de las plantas de flotación convencionales, con un aumento de entre un 1 3 % en la recuperación posible y con una ley igual o ligeramente superior. Esto reduce considerablemente la cantidad de celdas necesarias –si se compara con la flotación tradicional– para lograr un rendimiento similar. Gracias a una gran cantidad de pruebas en terreno, RFC ha demostrado reducir el consumo energético en circuitos de flotación de cobre en un 27 %.
Las instalaciones de almacenamiento tradicionales de relaves húmedos consumen cantidades considerables de agua. Las nuevas prácticas para la gestión de relaves —como el espesamiento, la filtración por alta presión, los relaves con co-mingling EcoTails® y los relaves de pasta— pretenden recuperar gran parte de esta agua para su reutilización en la planta de procesamiento de minerales, lo que reduce la extracción de agua sin tratar y el impacto regional de las operaciones mineras en el agua, a la vez que mejora la estabilidad –y por consiguiente, la seguridad— de las instalaciones para almacenamiento de relaves.
El flowsheet de la molienda húmeda actualiza el proceso convencional para alcanzar ahorros energéticos de hasta un 40 %. El circuito de conminución incluye un chancador de rodillo excéntrico ERC® para el chancado primario, seguido de molienda en un HPGR Pro y un Molino de torre FLS (FTM). Este flowsheet también incorpora nuestra solución para la flotación de partículas gruesas coarseAIR™ y la celda de flotación REFLUX® (RFC™) para una mayor eficiencia en la separación, mejor ley y más recuperación.
Nuestros flowsheets para la Mina MissionZero de cobre son más que una visión; son planos accionables para las minas de cobre del mañana. Nuestras tecnologías MissionZero entregan una ruta factible hacia una minería de cobre más verde. Sin embargo, si queremos alcanzar el éxito, es necesario que la industria colabore. Mientras las minas consideran el camino a seguir, es momento de adoptar la innovación para entregar un futuro más sustentable.
El cobre es fundamental para muchos de los aspectos de la vida moderna y de la transición verde. Pensemos en una turbina eólica. Estas pueden utilizar hasta 4,7 toneladas de cobre. Y se espera que la capacidad instalada de energía eólica supere el doble para el año 2030; eso es mucho cobre. Y es solo un ejemplo. En general, se proyecta que la demanda total de cobre aumente entre un 275 350 % para el año 2050, con 1.400 millones de toneladas de cobre nuevo siendo necesario para alcanzar el cero neto durante ese tiempo.
Esto sería un desafío bajo cualquier circunstancia, pero la industria minera también está pasando por una transición verde y trabaja para reducir su impacto medioambiental. Considere que más del 50 % de la producción de cobre se da en regiones con estrés hídrico y el cambio climático no hará más que solo potenciar la escasez hídrica. Es evidente el riesgo que esto representa para la producción de cobre. Existen preocupaciones similares con el consumo energético –junto con sus emisiones de carbono relacionadas– y la gestión de relaves.
Como un colaborador de Copper Mark, FLS apoya el desarrollo y la difusión de prácticas de producción responsable en la industria minera. En particular, nuestra iniciativa de la Mina MissionZero pretende abordar estos desafíos con soluciones de flowsheet completo que reducen drásticamente el consumo de energía y agua en el procesamiento de cobre.