Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención: Manejo de Suelos y Aguas / El presente trabajo formó parte de una serie de estudios efectuados por la Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi para disminuir problemas operacionales vinculados al riego en pilas para la lixiviación de cobre. Se recreó el proceso de riego de una pila de lixiviación, controlando las condiciones de flujo y la dinámica del ordenamiento de las partículas. Se llenaron columnas con roca aglomerada y se probaron cuatro formas de aplicación de soluciones de lixiviación en base a refino para determinar los cambios físico-mecánicos en la matriz del material a lo largo del proceso, para luego contraponerlos con la recuperación de cobre. Cada forma de aplicación de la solución de riego correspondió a uno de los tratamientos. De los tratamientos probados, el riego intermitente se presentó como la mejor alternativa para lixiviar el tipo de minerales ensayados (oxidados con componentes sulfurados en aumento), pues aceleró los tiempos de extracción al propiciar la lixiviación de los compuestos sulfurados. Esta técnica provocó extracciones totales mayores, sin embargo, en las primeras etapas de la lixiviación no generó diferencias en las extracciones con el resto de los tratamientos, por lo que se plantea buscar técnicas que aumenten la superficie irrigada en las fases iniciales del riego, manteniendo un mayor contacto solución-roca y un control apropiado del pH de las soluciones que reaccionan con la roca. No se detectaron problemas de drenaje ni efectos claros que podrían hacer inviable el proceso de lixiviación producto de las tasas de riego, sin embargo los principales efectos físico-mecánico se originaron en superficie (0-33 cm). La anticipación del comportamiento en este sistema de partículas poli dispersas no es posible basada sólo en el análisis granulométrico y se puede inducir a error por no considerar la aglomeración de las partículas, por lo que su análisis resulta más completo incorporando otros criterios que pueden ser de fácil medición. / This work was part of a study, conducted by “Doña Ines de Collahuasi” Mining Company, to reduce operational problems of copper leaching heaps management, linked to its irrigation. The irrigation process was recreated controlling flow conditions and dynamics of particle system. Columns were filled with crushed rocks which were previously agglomerated with sulfuric acid and water. Four criteria of irrigation based on refino solution were implemented, in order to determine the mechanical and physical changes in the matrix material along the process, and then contrasted with chemical parameters involved with copper recovery process. Intermittent irrigation was the best alternative for treating this type of material (oxidized with increasing sulfur compounds), accelerating extraction time by promoting sulfur compounds leaching, however, this technique caused no differences in the initial extractions, being necessary to implement techniques to increase the irrigated area in early stages, maintaining closer solution-rock contact and a proper control of pH in solutions that react with the rock. We detected no drainage problems or effects that could do unworkable the leaching with the irrigation rates, however the main physical effects were originated in surface (0-33 cm). The prediction of the behavior in this system of poly-dispersed particles cannot be solely based on particle size analysis, because it can fail by do not consider the agglomeration, being possible to incorporate other criteria easy to measure in the input materials.

Ingeniero Civil de Minas / El oro rara vez se encuentra en la naturaleza formando compuestos, a diferencia de otros metales como cobre o zinc. Sus presentaciones habituales son en estado nativo o formando aleaciones, generalmente con plata. Se asocia de diversas formas con otros minerales. Entre los más comunes, se encuentran los sulfuros de fierro como pirita o arsenopirita, los sulfuros de cobre como calcopirita, o los carbonatos. En estas asociaciones, el oro puede presentarse en tamaños tan grandes que las partículas pueden estar liberadas, o tan pequeñas que puede distribuirse en forma atómica en la estructura cristalina del mineral, llegando incluso a estar completamente dentro de ella. Esta multiplicidad de presencias del oro, en asociación y ocurrencia, es lo que a la fecha ha dificultado definir la mejor opción de procesamiento para las mineralogías desde donde se desea recuperar oro. Por lo tanto, la composición mineralógica del depósito mineral, influye fuertemente en la definición y selección del proceso de beneficio de minerales de oro. Frente a esta dificultad, se ha desarrollado una herramienta computacional que permite simular, en estado estacionario, distintas rutas de procesamiento para minerales con oro a partir de criterios de diseño. Estos criterios pueden ser obtenidos de pruebas de laboratorio, información de benchmarking o la experiencia del usuario en el desarrollo de procesos. Esta herramienta se construyó con el software Microsoft Excel, aprovechando sus poderosas funciones para dar solución a problemas de tipo práctico. El simulador entrega como resultados el balance de materiales y agua de la ruta seleccionada, la composición del metal Doré, la composición de los descartes, los requerimientos de agua fresca y los requerimientos de reactivos necesarios para el procesamiento. Se presenta también en el documento, información relevante a la definición del proceso productivo. El propósito de esta información, es dar a conocer las opciones de procesamiento de más uso en la industria basándose en las características mineralógicas del material a tratar. Se presenta la simulación de un caso actual, entregando los criterios de diseño utilizados, las operaciones unitarias seleccionadas y los resultados obtenidos.

Ingeniero Civil de Minas / El Proyecto ANICO , es un proyecto minero-metalúrgico, que se encuentra ubicado en la Provincia del Choapa, Comuna de Canela, IV Región de Coquimbo. Consiste en una planta de beneficio de minerales oxidados de cobre (Planta Puerto Oscuro), productora de cristales de sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4* 5H2O) grado alimenticio, en base al abastecimiento de minerales de las pertenencias mineras ANICO 1/5 así como también de minas del sector, con leyes fluctuantes entre 0,8 y 2,0% de cobre. Se plantea un tratamiento a un nivel inicial de 5.000 [t/mes] o bien 200 [t/d] por un periodo de 10 años, mediante los procesos de chancado, aglomerado y curado, lixiviación, extracción por solvente (SX), cristalización (CR), recristianización (RC), secado y envasado. La justificación del proyecto ANICO radica en la existencia de un fuerte y sustentable mercado de derivados de cobre potenciado por la agroindustria y la estrechez de la oferta, un gran potencial de explotación de minerales a nivel medio menor en todo el distrito minero y la ubicación y exigencias de los poderes de compra de ENAMI en la zona que obligan a la derivación de los productores a otras plantas. Dado lo anterior existe una posibilidad cierta para la Planta Puerto Oscuro de convertirse en un poder comprador fuerte e importante en la zona. Para un procesamiento de 60.000 [t/año] de mineral, y un horizonte de evaluación de 10 años, el costo de operación para una ley media estimada de alimentación a planta de 1,47 %Cu, alcanza los 75,48 [USD/t] de mineral, o bien en términos del producto final este costo es de 1,63 [USD/ kg] de sulfato de cobre pentahidratado. La evaluación técnico-económica del Proyecto Anico arroja como resultado un VAN de 11.400.000 [USD] aprox., teniendo en cuenta que el proyecto es rentable por una parte con minerales de leyes superiores o iguales a 1,024% de Cu, y por otra con un precio del sulfato de cobre superior a 1,892 [USD/kg].

Ingeniero Civil de Minas / Como resultado de los trabajos de repotenciación de los equipos de chancado y apilamiento llevados a cabo en el año 2011, la Sociedad Mirasó ha previsto un aumento del flujo anual de mineral desde 1,4 a 1,8 millones de toneladas a partir del año 2012. Los cambios se realizaron principalmente en las correas transportadoras y chutes de traspaso de la planta de chancado, así como en las correas transportadoras del sistema de apiñamiento, sin embargo, las capacidades de los equipos e instalaciones de la aglomeración, lixiviación y extracción por solventes no fueron modificadas. El objetivo del presente trabajo es evaluar el nuevo escenario industrial, identificando las posibles fases de la cadena de producción que puedan ralentizar el proceso de producción global, mediante el estudio de las capacidades de tratamiento de cada uno de los equipos principales integrantes de aquellas áreas que no sufrieron cambios. La evaluación se realizó en dos etapas estudios. Primero se establecieron las condiciones de la operación presente, mediante la actualización de los criterios de diseño y el balance de masa, y luego se evaluó la situación futura con mayor tonelaje, considerando uno y dos ciclos de lixiviación. Los cambios más importantes respecto de los criterios utilizados en el diseño inicial, con impacto en la capacidad de los equipos, son la reducción de la utilización del sistema de apiñamiento (de 80 a 71%), el aumento de la dosificación de ácido en el tambor aglomerador (de 16 a 30 kg/t) y la reducción de la tasa de riego en la lixiviación (de 4,5 a 3,0 l/h/m2). En la aglomeración, la conclusión final es que los equipos sometidos a este análisis cuentan con la capacidad para soportar el aumento de producción. Sin embargo, existen desviaciones que deben ser corregidas tales como la capacidad y el diseño de las tuberías de inyección de agua y de ácido. En la lixiviación, el sistema de bombeo de solución de riego se encuentra al límite de la capacidad que requerirá el aumento de la producción (280 m3/h), por lo que la lixiviación en dos etapas podría ser una solución. No obstante, esto último se recomienda sólo como una respuesta operacional puntual, en caso de una eventual alza de los sólidos en suspensión y consecuentes arrastres de orgánico. En los casos que se aplique, es fundamental realizar un buen lavado durante el segundo ciclo. Finalmente, en la extracción por solvente, se recomienda aumentar la concentración de la amina extractante de 8 a 10%, para evitar el aumento del flujo de orgánico, y conservar así la eficiencia de transferencia del proceso.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El presente trabajo tiene como objetivo implementar un nuevo sistema de gestión en la planta de SX de la División Radomiro Tomic, con el propósito de generar valor para la División. El nuevo sistema de gestión pretende reestructurar los contratos de apoyo operacional y disminuir los consumos de aditivos, además de lograr incorporar en forma sistemática innovaciones que provengan de los trabajadores internos de la planta, logrando un aumento en la productividad de la planta SX. Además este nuevo sistema busca tener una gestión interna que impulse el comportamiento y el desempeño de las personas hacia el logro de los objetivos estratégicos. Finalmente este trabajo pretende determinar las variables necesarias para el control de la planta de SX, dependiendo de la estacionalidad y de los niveles de producción, logrando obtener dos tableros de gestión. El nuevo sistema de gestión busca mejorar la rapidez de las tomas de decisiones evitando las pérdidas operacionales lo que se traduzca en la creación de valor. La implementación de un nuevo sistema de gestión en la planta SX es de vital importancia para la División Radomiro Tomic, debido a que la realidad productiva está cambiando, pasando de un estado de máxima producción por sobre 300 KTCuf/año durante el 2010 al 2012, a un periodo de bajas producciones durante los años del 2014 al 2018 con 250 KTCuf/año. El nuevo sistema de gestión ha mostrado buenos resultados tanto en los ahorros generados, como en la restructuración de los contratos de apoyo y en la creación de dos tableros de gestión que dependen de la estacionalidad, además en reducir los tiempos en las tomas de decisiones lo que ha evitado las pérdidas operacionales, creando valor para la División Radomiro Tomic.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / En el marco de la restructuración organizacional que se ha llevado a cabo en la ex División Norte de Codelco, se hace necesario realizar una mirada distrital de la alimentación a las plantas concentradoras de la División Chuquicamata, esta mirada no debe tener solo en consideración los aspectos técnico-económicos sino que además debe tomar en cuenta temas estratégicos, ambientales y laborales. El presente estudio conceptualiza la Vicepresidencia de Operaciones Norte como un Sistema, donde las Divisiones Chuquicamata y Radomiro Tomic son partes relevantes de éste, en cuyo desarrollo se utilizaron valores referenciales de envíos de mineral, leyes y recuperaciones con la finalidad de establecer un potencial caso de negocios que en una etapa posterior debe estudiarse en más detalle con los planes mineros y de producción reales del distrito. Esta mirada integral cobra relevancia ya que la planta concentradora de Chuquicamata recibe minerales propios y provenientes de la División Radomiro Tomic, estos minerales poseen características diferentes desde el punto de vista de calidades, impurezas y comportamiento en las plantas de procesamiento existentes. En este contexto, el óptimo del sistema no es necesariamente igual a la suma de los óptimos locales, ya que al tener las plantas concentradoras una capacidad limitada y las Divisiones de alguna forma compiten por utilizarlas implica que el máximo de una va en desmedro de la otra por estar éstas interrelacionadas. Este trabajo busca determinar el procesamiento óptimo en términos de la mejor distribución de alimentación a plantas de estos de minerales, considerando las variables estratégicas y ambientales que están involucradas, donde el efecto de sinergias encuentra las mayores potencialidades de desarrollo. Para el presente estudio se buscó maximizar la función de beneficio utilizando herramientas que proporciona la investigación operativa como es la programación lineal. Adicionalmente se agregaron las restricciones correspondientes en términos productivos y ambientales para confeccionar el modelo. En términos generales si la planificación se hiciera exclusivamente por cobre y molibdeno se tendería a maximizar el envío de Chuquicamata por tener mejores leyes que Radomiro Tomic, no obstante cuando se agregan restricciones ambientales como el Arsénico (As), la proporción de envío varía ya que los minerales de RT no poseen esta impureza y opera como un agente de dilución para cumplir con los estándares de comercialización de concentrados, por otra parte existen otras variables que juegan a favor de Radomiro Tomic, como son los proyectos de separación de líneas, que permite obtener un producto comercial y el proyecto quinto molino que aumenta la recuperación de Radomiro Tomic al agregar potencia adicional al sistema. En general, de los resultados obtenidos se observa que existe un caso de negocios interesante al modificar el envío de minerales estipulado actualmente, donde existe un potencial de 100 millones de dólares de beneficio actualizado que se pueden capturar al tomar alguna opción que optimice la razón de alimentación a las plantas. Se concluye que existen los antecedentes para estudiar de manera más detallada el envío óptimo de minerales a las plantas concentradoras de Chuquicamata