Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Las fundiciones de cobre en Chile producen el 12% del mercado mundial de ánodos. A pesar de esta importante participación, la industria local vive un complejo escenario, dado que en general, se utiliza una tecnología que data de los años 70s, la cual ha sido superada con creces por nuevos desarrollos tecnológicos, especialmente chinos. Adicionalmente, las fundiciones nacionales enfrentan altos costos operacionales, tanto de remuneraciones, como materiales, servicios y energía, mientras que por el lado de los ingresos, los cargos de tratamiento para fundir el concentrado han caído, toda esta combinación de factores han provocado no solo una pérdida de competitividad en la industria, sino además sucesivas pérdidas en los estados financieros. Por otro lado, las fundiciones locales deben invertir cerca de 2.500 millones de dólares para adaptar sus operaciones a la nueva normativa medioambiental, lo que no implicará una mayor producción. Ante este escenario y considerando que existen varios motivos que justifican la necesidad de contar con la industria de fundición de cobre en Chile, se hace necesario el buscar mecanismos que puedan mejorar los resultados, tanto por el lado de reducir los costos como para aumentar la producción, de esta manera se presenta la metodología Lean management, una forma de gestión mundialmente extendida en varias otras industrias, que ha probado generar buenos resultados. La implementación de Lean en las fundiciones de cobre tiene un potencial de éxito, dado que esta metodología es especialmente acertada cuando se tiene una alta variabilidad en la producción, lo que se puede mejorar con estándares operacionales, diálogos de desempeño y una gestión de adherencia a tales estándares, entre otras herramientas de Lean. No se pretende generar utilidades en las fundiciones con la aplicación de Lean management, ni mucho menos llegar a ser tan competitivas como las fundiciones de cobre en China, porque en Chile no se tiene la tecnología de tal país, así como tampoco sus bajos costos operacionales, pero la utilización de esta metodología al buscar eliminar los desperdicios (lo que no aporta valor al servicio que ofrece la empresa) implicará una reducción de costos y/o aumentos de producción. Tras presentar la metodología de forma teórica se presentan variados ejemplos de la aplicación de ésta, particularmente en las fundiciones de cobre, una de las cuales ha estimado que puede aumentar su producción en un 14% con la implementación de lean management. A modo de estimación, si las cuatro fundiciones de CODELCO alcanzaran este aumento potencial, se podría entregar al mercado del orden de 130 mil tmf de mayor cobre moldeado anual.

Ingeniero Civil Industrial / El presente trabajo tiene como objetivo la realización de una evaluación técnico-económica de la actividad de Fundición y Refinería para Codelco Chile. El proyecto nace a raíz del aumento de la producción de concentrados de cobre generados con la puesta en marcha de los proyectos estructurales, los que cumplen un rol de sustituir y aumentar la producción actual. Codelco se ha definido como una empresa vendedora de cátodos de cobre principalmente por la complejidad de sus concentrados, pero sus Fundiciones y Refinerías tienen altos costos y no poseen capacidad disponible, lo cual deja a la empresa en una posición de incertidumbre frente al aumento de producción propia y a nuevas exigencias en normativas ambientales de emisión de contaminantes. El mercado posee capacidad disponible de Fundición y Refinería con bajos costos asociados y tecnología más avanzada respecto de la que posee hoy Codelco, sin embargo se proyecta un mercado ajustado debido al aumento tanto en la producción de concentrados de cobre como en las normativas de emisiones de gases contaminantes hacia las fundiciones. La evaluación económica considera: un horizonte de 24 años; una tasa de descuento del 8%; las proyecciones económicas señaladas en las orientaciones comerciales y el plan de negocio y desarrollo de Codelco. Esta evaluación indica que la diferencia de VAN entre vender el total de excedentes como concentrados e invertir en Fundiciones y Refinerías propias es de US$190 millones a favor de vender concentrados, si se invierten US$1.700 millones en una Fundición y Refinería procesando cerca del 40% de los excedentes. Si se procesa la totalidad de estos, el VAN es de US$633 millones a favor de vender cátodos con una inversión de US$3.600 millones. Así se concluye que el negocio de Fundición y Refinería es conveniente con tecnología de última generación y a un nivel de volúmenes sobre 2 millones de toneladas, asegurando la venta de concentrados que puedan no ser comercializados en el futuro y disminuyendo los volúmenes de material transportado. Por esta razón se recomienda profundizar el estudio incorporando factores de riesgo asociados a la no venta de concentrados y a los efectos en inversiones y tarifas, tanto eléctricas como de transporte, debido al incremento en los volúmenes de concentrados transportados.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / En la industria del cobre, las Fundiciones se presentan como una unidad de negocios de baja rentabilidad y estrechos márgenes de contribución, razón por la cual es importante que sean lo suficientemente eficientes en términos productivos, con bajos costos y amigables con el medioambiente para permitirles permanecer dentro de un mercado cada vez más exigente. La conversión tradicional de matas de cobre en una Fundición es una operación batch, condición que obliga a considerar varias unidades en cada instalación para asegurar la continuidad operacional y nivel de producción. La Fundición de Chuquicamata tiene cuatro de estos hornos, cuyo desempeño operacional se encuentra por debajo del estándar en comparación con las mejores prácticas de la industria del cobre. El objetivo principal del presente estudio es definir un modelo de gestión de operaciones para optimizar el proceso de conversión de matas de cobre en reactores Peirce-Smith y obtener como resultado incrementar el valor del negocio Fundición Chuquicamata para dejarlo en una mejor posición competitiva. El planteamiento del modelo de gestión de operaciones está basado en el desarrollo de cuatro ámbitos: (1) Variables y parámetros que influyen en la eficiencia y productividad del proceso; (2) Planteamiento de prácticas de operación y mantenimiento; (3) Mejoras tecnológicas; y (4) Gestión del recurso humano. El desarrollo de cada uno de estos ámbitos permite identificar las brechas y establecer las oportunidades de mejora que es posible aplicar para lograr la captura de valor de esta propuesta. El principal beneficio que Codelco obtendrá al aplicar el modelo de gestión de operaciones planteado consiste en el aumento de capacidad de procesamiento de eje y metal blanco en convertidores Peirce-Smith, lo cual asegurará que la fusión de la totalidad de la calcina producida por la nueva División Ministro Hales en la Fundición Chuquicamata, bajo el actual esquema de operación con dos líneas de fusión, se transforme en ánodos. En forma adicional, se obtienen otros beneficios tales, como: ahorros por disminución del gasto en procesamiento de chatarra de cobre; ahorro de gastos asociados a enfriamiento, manejo, transporte de eje/metal blanco y descuentos/penalidades; mayor ingreso por aumento en la producción de ánodos (Cu nuevo como cátodo); y finalmente, un aumento en la captura y fijación de contaminantes en alrededor de 1,2 puntos porcentuales.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El mayor ganancial de un negocio se encuentra en el valor agregado que damos a sus productos. Por lo cual es clave, explotar aquellos sectores en donde se posean ventajas comparativas naturales. Considerando que las reservas de cobre que poseemos son mayoritariamente sulfuros (Aprox. 85%), la mirada país es contar con instalaciones que sean patrón en la industria metalúrgica fortaleciendo la producción de cátodos de cobre. Hoy las fundiciones tienen como desafío el cumplimiento de la nueva normativa medio ambiental con un costo de implementación por sobre 1.500 MUSD. Por lo cual enfrentan un escenario en donde se podrían poner en práctica los planes de cierre de estas instalaciones, dada la inversión y falta de competitividad que no aseguran el retorno de la inversión a sus mandantes. En contraparte, el mercado de concentrados de cobre corre el riesgo de quedar expuesto a un aumento de descuentos por ventas concentrados más sucios (As y Si), posible clasificación REACH de concentrados como cancerígenos por contenido de sílice respirable (MP 2,5) mayor a 0,1%, descuentos por lavado de barcos y falta de infraestructura logística, entre otros efectos menores. El análisis realizado indica que existe una gran cantidad de minerales de alto contenido de impurezas que serían inexplotables por las multas asociadas a su tratamiento y/o las restricciones del mercado en los próximos 50 años en la zona norte del país. Se concluye que las fundiciones son necesarias, pero con el nivel de inversión que requieren para la implementación de la normativa es inviable para las que posean tamaño de procesamiento inferior a las 1000 kt/a de concentrado fundido. Una fundición es siempre mucho menos rentable que una explotación minera, por lo cual se propone cambiar el modelo de negocios de las operaciones integradas (Mina hasta Refinería), ya que el negocio metalúrgico es diferente al minero. Una nueva fundición en Chile de alta tecnología, que trate de forma muy eficiente concentrados complejos puede cobrar la maquila internacional habitual más una parte relevante del delta de transporte marítimo y de la proyección de multas por impurezas. El productor tendría un mercado seguro y el fundidor marginaría algo razonable en contratos de largo plazo.

Los óxidos de azufre emitidos desde fuentes antrópicas, particularmente fundiciones de cobre, termoeléctricas y cementeras constituyen un problema ambiental relevante en Chile central. Las fundiciones Ventanas y Caletones, responsables en el año 2005 de un 64% y 13% respectivamente de las emisiones antrópicas de azufre de la región (90GgS/a), han disminuido sobre un 80% sus emisiones desde 1995. Esta disminución obedece a la implementación de planes de descontaminación a través de los cuales se aumentó la captación de azufre mediante la instalación de plantas de ácido y sistemas de manejo de gases y el reemplazo de los hornos de reverbero. Este trabajo aborda una cuantificación de los cambios en cuanto a la distribución de azufre oxidado en Chile central analizando el año 2005. Para esto se utiliza un modelo meteorológico de mesoescala (MM5) y un modelo de dispersión de contaminantes (POLYPHEMUS) simulando cuatro períodos representativos de un mes cada uno: enero, abril, julio y octubre de 2005. Los resultados de ambos modelos fueron evaluados utilizando observaciones disponibles, incluyendo entre ellas a las observaciones satelitales de carga de dióxido de azufre. Se encuentra que las simulaciones representan la dispersión regional de azufre oxidado y que las condiciones locales en las cercanías de las megafuentes son capturadas solo parcialmente debido, por una parte, a la resolución espacial de las simulaciones y, por otra, a inconsistencias en las observaciones disponibles. Además, se concluye que la percepción remota satelital es una herramienta que puede usarse para el monitoreo de las emisiones de azufre de megafuentes como la fundición Caletones. Finalmente, para la zona donde se obtiene la mejor correspondencia entre simulaciones y observaciones y en donde cada megafuente posee estaciones de monitoreo se implementó y evaluó una metodología para mejorar la estimación y resolución temporal de las emisiones de las megafuentes utilizando los resultados de la simulación, una estimación inicial de las emisiones y las observaciones superficiales de dióxido de azufre. A través de esta metodología se obtiene una estimación diaria de la emisión de azufre oxidado de las megafuentes, lo que permite mejorar su operación.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Chuquicamata es una de las divisiones que integran la Vicepresidencia de Operaciones Norte de CODELCO, junto a las divisiones de Radomiro Tomic y Ministro Hales. La Fundición y Refinería es un negocio que maquila concentrados de cobre y ánodos para la obtención de cátodos de alta pureza para ser entregados al mercado. Es decir, presta servicios de procesamiento, por lo tanto, su rol es de transformador de productos de cobre y no un productor. Producto de este proceso de maquila se produce en la fundición el único producto de este negocio, que es el ácido sulfúrico. Los ingresos que recibe la Fundición y Refinería producto de su servicio de maquila son: los cargos por tratamiento (TC/RC), ahorro por logística, ventas de ácido sulfúrico, penalidades por calidad de concentrados y/o ánodos, márgenes por cobre y márgenes de Oro y Plata. En estos últimos años, el negocio de Fundición y Refinería tiene ingresos positivos principalmente por las ventas de ácido sulfúrico y el margen de oro (Au) y Plata (Ag) producto de la maquila de concentrados y ánodos en sus instalaciones. El objetivo principal del presente estudio es definir una estrategia de maximización de los ingresos para el negocio Fundición y Refinería, en una primera mirada asociados a la recuperación de Oro y Plata, identificando los mecanismos para obtener la información mínima requerida para lograr este propósito. Con ello cambiar la mirada de planificación sólo por cobre, sino que también comenzar a definir criterios para la planificación integrada por cobre, oro y plata. La metodología utilizada consistió en buscar antecedentes acerca de cómo otras divisiones trataban la recuperación de oro y plata a partir de este negocio de procesamiento de cobre. A poco andar, las entrevistas realizadas indicaron que el único mecanismo para maximizar las recuperaciones de oro y plata se basan en maximizar los rendimientos por cobre en este negocio, mientras mayor es mi rendimiento por cobre, mayor será la recuperación de estos productos. Lo anterior nos llevó a revisar la gestión de operaciones, para ver la maximización de los ingresos del negocio Fundición y Refinería. En este sentido, como alternativas de maximización se analizó los ingresos por arsénico del negocio, a través de las penalidades de esta impureza. Lo que nos llevó no solo a revisar las penalidades por arsénico, sino que también se incorporó el antimonio en este análisis. Estudiar si los valore s de las penalidades son representativos, suficientes y adecuados a los CAPEX y OPEX del negocio Fundición y Refinería para el tratamiento de concentrados con altos niveles de arsénico y en los próximos años de antimonio. Los resultados obtenidos indicaron que para la determinación adecuada del aporte económico del negocio Fundición y Refinería, deben modificarse los valores de penalidades presentes en las Orientaciones Comerciales de Codelco, con el objetivo de medir correctamente el aporte económico, sobre todo al evaluar el tratamiento de cantidades globales de concentrados sucios y no de cantidades marginales con posibilidad de venta. Se debe implementar el concepto de penalidad por Antimonio, en especial, al estar en el umbral de procesar concentrados con valores extremadamente altos de esta impureza, considerando además, la realización de inversiones importantes y el desembolso de recursos adicionales de costo de operación, que no cuentan con su contraparte de ingresos actualmente.

Ingeniero Civil Químico / El objetivo del presente trabajo fue proponer una metodología de análisis de procesos metalúrgicos, específicamente del proceso de fusión flash de concentrados de cobre, que entregue las bases para el diseño de un sistema de información representado por un panel de supervisión con despliegues de gráficos e indicadores. El trabajo se enmarcó en un proyecto relacionado con el Horno Flash de la Fundición Chuquicamata, en el cual el objetivo de análisis fue estudiar la variabilidad de la ley de cobre en el eje. En relación a la metodología propuesta, inicialmente se compararon tres metodologías de análisis de procesos ampliamente utilizadas: (i) mantenimiento productivo total, (ii) mantenimiento basado en la confiabilidad y (iii) mantenimiento total de la calidad, a partir de las cuales se lograron establecer las bases y conceptos necesarios para plantear un análisis formal. Este análisis se basó en que los procesos se pueden descomponer conceptualmente en funciones que se interconectan entre sí a través de relaciones causales. La metodología propuesta comprende, entonces, una serie de herramientas que se aplican de manera ordenada por etapas, de forma que la información de una etapa es utilizada en la siguiente. Como resultado de la aplicación de esta metodología al proceso de fusión flash, se determinó que hay subprocesos que intervienen más que otros en la variabilidad de la ley de cobre en el eje como, por ejemplo, el proceso de mezcla de carga influye más que el proceso mismo de fusión. Esto se explica porque la alimentación de carga, a través del flujo de alimentación y su composición, interviene en el punto de equilibrio operacional del proceso. Se plantearon las bases para la conformación de un sistema de información a través de la determinación de indicadores (ej. desviación estándar del flujo de alimentación, error de dosificación, entre otros) y la creación de herramientas enfocadas en mejorar la información disponible del proceso (ej. escenario de stock de tolvas y estimación de leyes de alimentación). Como ejemplo tangible de su aplicación se desarrolló un panel de supervisión con la ayuda de los programas ProcessBook y DataLink de PI-System, con gráficos en tiempo real de los indicadores y herramientas sugeridas. La metodología propuesta es capaz de responder a tres motivaciones claves: (i) valorización de la información del proceso para una toma de decisiones de carácter operacional más completa, (ii) mejora de la comunicación entre el ingeniero del proceso y los analistas de procesos, y (iii) mejora de la capacidad de registro de la información que proviene de la experiencia y el conocimiento generado a través de ella. / 16/8/2021