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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 14 Ofrecer a nuestros lectores conocimiento, tecnología e innovación, orientados al desarrollo productivo y sostenible de las operaciones mineras, buscando la mejora de la calidad y competitividad del sector minero. Misión: PRESIDENTE: Abraham Chahuan 1er. VICEPRESIDENTE: Darío Zegarra 2do.VICEPRESIDENTE: Juan Carlos Ortíz DIRECTORES Raúl Garay Jimena Sologuren Johny Orihuela Julia Torreblanca Miguel Cardozo Roberto Maldonado Rómulo Mucho Alfredo Alfaro Edgardo Orderique Diana Rake Tomás Gonzáles EXPRESIDENTE: Víctor Gobitz REPRESENTANTE CIP: Germán Arce GERENTE GENERAL: Carlos Diez Canseco COMITÉ EDITORIAL: Miguel Cardozo Roberto Maldonado Richard Contreras Darío Zegarra Luz Cabrera Diógenes Uceda Rómulo Mucho Director: Homar Lozano Subdirector: Venancio Astucuri Editor: Hebert Ubillús Arriola Publicidad: 961748318 / 944570038 Colaboradores: Víctor Gobitz – Raúl Benavides – Jorge García y Yoshiro Travezaño – Jean Paul Bueno, Maylin Mendoza y Nickol Estrada – Paul Ruíz – Wilder Sánchez, Jacob Croall y Jonathan Bishop – Enrique Cachicatari – Alejandro Justiniano y Rose Mary Vera – Augusto Ramírez Diagramación: César Blas Valdivia Corrección: C & S Comunicaciones MINERÍA es la publicación oficial del Instituto de Ingenieros de Minas del Perú Calle Los Canarios 155-157, Urb. San César - II Etapa, La Molina, Lima 12, Perú. Telf. (511) 313-4160 / E-mail: rmineria@iimp.org.pe http://www.iimp.org.pe «Hecho el Depósito Legal Nº 98-3584 en la Biblioteca Nacional del Perú» El Instituto de Ingenieros de Minas del Perú no se solidariza necesariamente con las opiniones expresadas en los artículos publicados en esta edición de MINERÍA. Se autoriza la reproducción de los textos siempre que se cite la fuente Contenido Histórico 132Apuntes para la historia de la minería en los Andes centrales del Perú 20 El IIMP, el club de los mineros 24 Tecnología para una planta de flotación de partículas gruesas (CPF) y modelo de servicio para soporte y operación 36 Hallazgo y desafíos de un nuevo dominio geológico: “Volcánico mineralizado” y su impacto en la producción del yacimiento Cerro Lindo Premio Nacional de Minería Geología y Exploraciones Procesamiento de Minerales y Metalurgia Extractiva Gestión Ambiental Gestión Social Operaciones Mineras Aniversario 78 Tratamiento de efluentes ácidos mineros por ósmosis inversa 96 Bio 4.0 gestión inteligente y sostenible de la flora en Quellaveco 120 Fortaleciendo capacidades para la empleabilidad local 52 Modelo de un proceso de entrenamiento para formar operadores(as) sin previa experiencia 16 IIMP: 80 años de una misión al servicio del Perú PUBLICACIÓN OFICIAL DEL IIMP www.revistamineria.com.pe rmineria@iimp.org.pe 553 Octubre 2023
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 15 Aporte técnico para la competitividad minera y el desarrollo del país Editorial Ad portas de celebrar su octogésimo aniversario de fundación, el Instituto de Ingenieros de Minas del Perú (IIMP) realizó a fines de septiembre la trigésimo sexta edición de PERUMIN, la Convención Minera que desde 1954 reúne a los profesionales y técnicos del sector para abordar tanto temas técnicos como de la agenda minera. Es de destacar, que la reunión por excelencia de la minería peruana nació con el objetivo de intercambiar experiencia de los trabajos y las formas de resolver los problemas en las operaciones, que en esa época eran en su mayoría subterráneas. Este año, a través del Foro de Tecnología, Innovación y Sostenibilidad (Foro TIS), se recibieron más de 500 estudios, tanto de autores nacionales como extranjeros, lo que refleja y revela como la actividad minera que se desarrolla en el país avanza de la mano con el desarrollo tecnológico y camina firme en la denominada transformación digital. Precisamente, en las siguientes páginas encontrarán los trabajos seleccionados como los mejores en su respectiva área temática, así como al ganador del Premio Nacional de Minería, cuya propuesta de valor para innovar en la recuperación de minerales en la mina Quellaveco, es un gran ejemplo de conocimiento aplicado para ser cada vez más competitivos. Y ese es uno de los principales objetivos del IIMP, que a lo largo de 80 años ha ido evolucionando en la institución referente de la minería peruana que es en la actualidad. Todo ello, gracias al esfuerzo de los profesionales que han conformado los Consejos Directivos que acertadamente han conducido su destino por ocho décadas. En este tiempo, el Instituto ha sabido responder a la cambiante y desafiante realidad nacional y el contexto internacional, adecuándose en forma resiliente a diferentes etapas de la economía y política peruana y mundial, con el propósito de lograr, como señala su Estatuto, el racional aprovechamiento de los recursos naturales en beneficio de la mayor cantidad de peruanos. Sin duda, desde las iniciales oficinas en la sede de la Sociedad de Ingenieros del Perú hasta haberse confirmado a mediados de año como el organizador del próximo Congreso Mundial de Minería (WMC 27, por su sigla en inglés), el IIMP ha sido objeto de una mejora continua permanente, que le permite erigirse como una de las instituciones más respetadas de la actividad minera global. Con el avance constante de la tecnología y un contexto mundial en transición hacia una economía verde, donde algunos de los minerales que producimos serán clave, el Instituto tendrá en las próximas décadas, el gran reto de coadyuvar a que el Perú se suba a esta ola para, por un lado, aportar para enfrentar el cambio climático intensificando, por ejemplo, la producción nacional de cobre y, por otro, para fomentar que este desarrollo minero se realice aplicando los más altos estándares ambientales y sociales. Asimismo, es un desafío permanente trabajar para impulsar mecanismos que agilicen la aprobación de los proyectos mineros y también aquellos que posibiliten que la renta que genera la minería sirva eficientemente para cerrar las brechas sociales y más personas en las zonas alejadas de los centros urbanos puedan tener más oportunidades y una vida digna. No tenemos duda que las autoridades actuales y futuras del IIMP continuarán por la senda marcada por los Consejos Directivos anteriores, en el sentido de trabajar por alcanzar en forma permanente la excelencia organizacional y aportar al desarrollo de la minería y el país. El director
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 16 IIMP: 80 años de una misión al servicio del Perú Aniversario Por: Víctor Gobitz, expresidente del Instituto de Ingenieros de Minas del Perú. Hace unas semanas, se desarrolló PERUMIN 36 Convención Minera, que logró congregar a más de 65,000 visitantes de todos los continentes. Fue además un espacio para desarrollar un diálogo constructivo sobre la minería peruana y fomentar acuerdos con ministros de Estado, gobernadores regionales, legisladores, funcionarios públicos, académicos, representantes de empresas mineras y proveedoras, trabajadores, entre otros. Definitivamente, un éxito rotundo que no sería posible sin el trabajo y compromiso del Instituto de Ingenieros de Minas del Perú (IIMP), nuestra asociación de profesionales mineros, fundada en 1943, que este mes cumple 80 años de historia. En todos estos años, la labor del IIMP, tanto en el desarrollo de PERUMIN como en diversas actividades que impulsa en la industria, ha sido fundamental para la promoción de la minería peruana en el mundo, la generación de conocimiento en torno a nuestra actividad productiva y la capacitación de los profesionales y técnicos de la minería. Para el desarrollo de esta labor, ha sido indispensable la visión de su Consejo Directivo. Este se encuentra conformado por destacados profesionales que han buscado impartir sus experiencias y conocimientos, no solo del ecosistema minero peruano, sino también de los ámbitos en los que han tenido la oportunidad de formarse profesionalmente, siendo la minería una industria global. Con este liderazgo, sumado al talento y trabajo de los profesionales mineros que forman parte de esta asociación, el IIMP ha acompañado activamente en la tecnificación de la minería peruana en las últimas ocho décadas.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 17 En 1943, nuestra minería era fundamentalmente subterránea y no mecanizada. No se empleaba la técnica de flotación de minerales, sino gravimetría. Y para la obtención de los metales finos se utilizaban métodos pirometalúrgicos, de acuerdo a las tecnologías disponibles en la época. Hoy, desde luego, podemos usar técnicas más eficientes y efectivas, gracias a la divulgación de nuevas prácticas, la capacitación de nuestros profesionales y esa cultura por la búsqueda constante de la excelencia, que siempre ha estimulado el IIMP. Nuestro IIMP, además, ha sido testigo de diversos hitos en la historia moderna de la minería peruana. Evidenció la construcción y puesta en marcha de importantes activos durante la segunda mitad del siglo XX, como la mina Toquepala (1957), la Fundición de Ilo (1960) y la refinería de zinc de La Oroya. Fue testigo también de la fundación del Ministerio de Energía y Minas (1968), nuestro órgano rector, y de la promulgación de la Ley Orgánica del sector de Energía y Minas (1969). Asimismo, fue testigo de la expropiación de la Cerro de Pasco Corporation y la constitución de Centromin Perú, en 1974. En cada episodio, el IIMP aportó siempre con una visión técnica, propositiva e independiente, priorizando para ello el fomento de la industria y su aporte para el desarrollo nacional. Y cada suceso ha sido también materia de conocimiento que el IIMP ha buscado impartir entre los profesionales de hoy, contando con una vasta producción editorial y archivos bibliográficos, que nos ayudan a aprender del pasado para ser siempre mejores. En esta historia hay un punto de inflexión en términos de inversión minera en el Perú. Mediante la Constitución Política de 1993, se generó una apertura comercial, que se reforzó con un programa de privatizaciones. Ello permitió la inyección de grandes capitales en el país y la llegada de compañías globales, con nuevas técnicas de gestión minera, tecnologías y conocimientos de infraestructura aplicados a diversos ejes de trabajo como gestión del agua y ambiente. El IIMP acompañó este proceso que implicó una revolución en la minería peruana, siendo testigos del surgimiento de grandes minas como Yanacocha, Cerro Verde, Pierina, Antamina, Lagunas Norte, entre otras unidades que han sido fundamentales para el crecimiento económico del Perú y la mejora en los índices de desarrollo humano en las regiones. No cabe duda de que a partir de esta década, nuestra industria minera adquiere relevancia mundial y se forma un ecosistema que incluye no solo a empresas mineras, sino también a proveedores de bienes y servicios, con-
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 18 tratistas mineros, el desarrollo de firmas especializadas de ingeniería y consultoría, que hoy intervienen en una cadena productiva que genera miles de puestos de trabajo, ingresos tributarios para el país, canon para las regiones, entre otros beneficios. Asimismo, se desarrolla un estamento estatal con estándares internacionales que merece también una evolución constante, acorde a los nuevos desafíos que impone el mundo globalizado. Desde luego, el profesional minero peruano ha sabido estar a la altura de los cambios y exigencias para el desarrollo de la industria, teniendo al IIMP como un ente articulador, permitiendo sinergias entre empresas, grupos de trabajadores y la academia. Además, ha abierto el espectro de profesionales disponibles para la minería peruana, involucrando a la industria no solo a ingenieros de diversas especialidades, sino también a profesionales de finanzas y economía, derecho, tributación, ciencias sociales, salud, ambiente, entre otros, que hoy participan en el quehacer de la minería en el país. Desde el IIMP, se han destacado las diversas bondades generadas por la industria, pero también hemos sido críticos y reflexivos respecto a la distribución de los recursos que genera la minería y la atención de las brechas sociales que aún persisten en el país, incluso en algunas zonas mineras. Hay evidentemente una disparidad en ingresos entre trabajadores mineros y las comunidades del entorno, lo que genera tensiones. El Estado ha intentado resolver esta brecha con la transferencia de fondos tributarios (canon minero) hacia los territorios vecinos a la mina, pero ello no ha estado acompañado de una mejora en las capacidades de gestión pública. Como resultado de ello, tenemos distritos, provincias y regiones ricos en recursos, pero con limitados servicios públicos en educación, salud, agua potable y saneamiento, además de una paupérrima infraestructura para el transporte, alumbrado público, tratamiento de agua, etc. Frente a ello, el IIMP ha venido promoviendo en la minería el desarrollo de mejores prácticas de gestión social y hoy tenemos una industria que ha adoptado los principios ESG, como filosofía para un desarrollo con sostenibilidad. Quizás el logro más significativo en PERUMIN 36, gestionado desde el Instituto, fue el compromiso entre empresas y autoridades de Estado de trabajar de manera conjunta y coordinada para el fomento del bienestar a través de la inversión pública y privada, priorizando para ello las necesidades urgentes de los peruanos. Ello como resultado de una agenda de trabajo en la Cumbre Minera que priorizó temas como: desarrollo minero y competitividad, desarrollo territorial, planes de acción para erradicar la minera aurífera ilegal, diversidad e inclusión y adopción de energías limpias. Estas son las acciones que hacen de PERUMIN 36 un éxito. Necesitamos de esta plataforma, complementada ahora con eventos sucesivos entre cada edición (Rumbo a PERUMIN), para construir esos espacios de diálogo y encuentro, que tanta falta hacen en el país. Recordemos que la Convención Minera, que posteriormente fue denominada PERUMIN, complementa al evento Jueves Minero, que aún se desarrolla semanalmente y de manera presencial en la ciudad de Lima. Sin embargo, considerando los diversos entornos en los que se encuentra un trabajador minero, se buscó desarrollar este magno evento (la Convención Minera) de manera bienal y descentralizada, como un espacio de reencuentro profesional, por las limitaciones de distancia y conectividad. Actualmente, con el empuje del IIMP y los profesionales que han contribuido en el desarrollo del mismo, el evento ha logrado sostenibilidad en el tiempo y una trascendencia internacional, encontrando en la ciudad de Arequipa su sede oficial. Asimismo, además de la articulación del diálogo sobre la política minera que se busca mediante la Cumbre Minera, PERUMIN ha mantenido sus objetivos primigenios (la capacitación técnica) a través del Foro de Tecnología Innovación y Sostenibilidad (Foro TIS), además de la feria Extemin, que permite visualizar la dimensión del ecosistema minero, así como las más recientes innovaciones aplicadas en la industria a nivel logístico y operacional, seguridad, transporte, construcción, gestión ambiental, tratamiento de aguas, etc. Celebremos, como profesionales de la minería peruana, la existencia de una asociación como el IIMP, cuya misión trasciende al desarrollo de nuestra industria, priorizando el aporte de esta en beneficio de nuestro país y de nuestra sociedad.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 19 Saludamos al Instituto de Ingenieros de Minas del Perú por sus 80 años al servicio de una minería cada vez más competitiva y generadora de desarrollo para el país.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 20 El IIMP, el club de los mineros Aniversario Por: Raúl Benavides, expresidente del Instituto de Ingenieros de Minas del Perú. Mi relación con el Instituto de Ingenieros de Minas del Perú (IIMP) se inició cuando estudiaba en la sección minas de la Universidad Católica. Carlos Soldi, al igual que mi padre y todos los profesores nos animaban a los estudiantes a mediados de los setenta a ser parte del Instituto. Pero esta relación con el IIMP se consolidó cuando participamos en la Convención de Ingenieros de Minas en Arequipa en 1976. En aquella oportunidad, viajamos en el carro de mi padre: Antonio Samaniego, mi hermano Roque, Gustavo Tori (amigo de la universidad) y, por supuesto, mi padre. En el trayecto, él llevó una picota y nos hizo parar en varios sitios de la ruta para ver las formaciones rocosas, cuando llegamos a la costa arequipeña con una emoción enorme nos dijo: “Estas son rocas muy antiguas, son las rocas del macizo arequipeño, estas formaciones rocosas fueron las que colisionaron con la placa de Nasca y levantaron los Andes”. Fue un viaje muy ameno e instructivo. Mi padre siguió con su charla geológica sobre el mar del terciario y los volcanes en la medida que nos acercábamos a la Ciudad Blanca. Llegamos a Arequipa donde don Ernesto Baertl presidía una convención extraordinaria en el Club Internacional de Arequipa. Coincidimos con la inauguración de la mina Cerro Verde y esta nueva tecnología de lixiviación en pads y extracción por solventes y electrodeposición del cobre. En las charlas ya se hablaba del uso de bacterias para apoyar a la lixiviación de sulfuros de cobre. Los
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 21 pads de Cerro Verde eran construidos con arcilla y luego una capa de brea (no existían las geomembranas). En ese tiempo solo se lixiviaban óxidos en Cerro Verde. Nosotros, por nuestro lado, cumplimos con las labores en comendadas por mi padre; nos ocupamos de implementar el stand de la Universidad Católica, ayudando a promover junto a él la carrera de minas. El lema del stand era “los yacimientos yacen y las minas se hacen”. Esto demuestra el éxito de la gestión, pues nos ha tocado a muchos que pasamos por esas aulas a “hacer” muchas de las minas que hoy están en producción. Ya como profesional cuando trabajaba en Hualgayoc, la convención de Trujillo en 1981 fue muy interesante. Recuerdo la conferencia del ingeniero Florez, quien nos encandiló con un inventario de yacimientos mineros que Centromin, empresa de la cual era presidente, iba a desarrollar. Mencionaba desde Michiquillay, Antamina, Tintaya, Las Bambas, etc. Los jóvenes no podíamos creer tanto potencial por desarrollar. Aún tenemos retos parecidos por delante, hemos avanzado mucho… pero indudablemente queda mucho por hacer. Después de mi maestría en Penn State, donde tuve el privilegio de conocer y hacerme amigo de Nilo Ríos, volví a Arequipa. Inicialmente vivimos con mi señora en un departamento en Cayma, para mi sorpresa mi vecino era José Odón Rodríguez, hermano de Jorge y Vito, quienes lideraron el crecimiento del grupo Gloria. José manejaba la relación con Southern Perú, a quienes Transportes Rodríguez hacía todo el movimiento logístico. José era también presidente de la seccional del Instituto en Arequipa y me invitó a participar en sus reuniones. Cuando terminó su gestión me pidió que presida la seccional y me tocó organizar una preconvención en Arequipa para seleccionar los mejores trabajos técnicos del sur del Perú. Eran varios los entusiastas miembros del Instituto en Arequipa en esas épocas, recuerdo a Octavio Lanao, Elard Rodríguez, José Arango, Omar Durán, Mauro Serpa y muchos más. Luego los encontraría a muchos de ellos cuando acompañaba a nuestros socios de Ciprus Minerals para la evaluación y posterior compra de Cerro Verde. Don David Ballón me invitó a ser parte de la directiva del Instituto, imagino que fue por mi participación como presidente de la seccional arequipeña en 1991. Luego en 1993 participé en la directiva de Carlos Soldi. Jorge Vargas Fernández luego en 1994 me invitó a ser su vicepresidente.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 22 Jorge Vargas sin consultarme decidió que me encargue de la construcción de la nueva sede institucional, en un momento sentí que fue una imposición, luego entendí que era la mejor prueba de confianza que Jorge podría hacerme, él tenía sus formas. En ese momento, el Instituto funcionaba en un departamento en las Camelias, en San Isidro y se contaba –en ese mismo distrito– con un terreno que ya tenía un proyecto arquitectónico completo y hasta una maqueta. Por último, gracias a una gestión de Víctor Raúl Eyzaguirre también contábamos con un terreno en La Molina cedido en uso por Bienes Nacionales al Instituto con la condición de construir un local educativo. Las discusiones fueron intensas, desde edificar un local en San Isidro hasta implementar una cancha de fulbito. Finalmente se decidió por construir en La Molina, para evitar perder el terreno, vender el de San Isidro para conseguir fondos y tratar de evitar endeudamiento. Lo que no esperábamos es que Jorge Vargas, que era un entusiasta futbolista, terminó con un tema cardiaco por un sobre esfuerzo en un partido de fulbito y no pudo ocuparse del IIMP. Jorge Ardila, era el segundo vicepresidente y me dijo: “te tienes que hacer cargo” y, con su apoyo, nos hicimos cargo. Terminamos haciendo de todo para culminar de financiar la construcción, incluso “vendimos” las butacas, esto está plasmado en las pequeñas placas que tienen las butacas más antiguas del auditorio institucional como agradecimiento a las empresas y personas donantes. Además, decimos tomar una línea de crédito con el banco. Siempre le tomo el pelo a Jorge sobre este tema. Al tener que garantizar la línea de crédito para asegurar que no se pare la obra del local nos pidieron que el presidente y vicepresidente firmen como garantes. Yo procedí irresponsablemente a firmar el documento bancario sin pensarlo dos veces. Cual no sería mi sorpresa que cuando volteo la cara veo a Jorge con sudor en la frente y hasta temblando. Pensé por un momento que estaba enfermo, pero no. Luego le pregunté y me dijo que estaba bien, pero que estaba pensando que el tenía su departamento y que si firmara podría perder su modesto patrimonio en caso el Instituto tuviera algún tropiezo financiero. Me tomó poco tiempo convencerlo, mi argumento fue muy sencillo: ¿Tú crees que al ver tu firma y la mía, el banco irá por exigir el pago a Jorge Ardila o a Raúl Benavides? Jorge firmó y siempre le recuerdo la anécdota. Luego fuimos elegidos presidente y vicepresidente en 1996, lo que pude hacer en toda mi gestión en el Instituto fue gracias al enorme apoyo entusiasta y desinteresado de Jorge Ardila. Referido también a nuestro local institucional esta el nacimiento de los Jueves Mineros del IIMP. Bajo el liderazgo de David Ballón en el Banco Minero se decidió hacer conferencias todos los jueves sobre temas técnicos mineros, lamentablemente no se realizaban sino 8 a 10 al año por ausencia de temas. Dichas reuniones se llevaban a cabo en el local del Banco en la avenida Wilson. Por otro lado, había mucho miedo que nuestros colegas y los mineros en general, no asistan al local de La Molina por estar en muy lejos de sus centros de trabajo. En un esfuerzo de imaginación, con Jorge Ardila se nos ocurrió inaugurar nuestro local con las conferencias de los Jueves Mineros del IIMP. Para calentar los ánimos decidimos hacer dos reuniones previas a la inauguración en la Universidad de Lima. Nuestro amigo Venancio Astucuri, era en ese momento el director de Metalurgia de este centro de estudios, e hizo la gestión por nosotros. La primera conferencia la hizo Jake Timmers sobre Cerro Verde y, la segunda, Lucio Ríos respecto a Tintaya, las primeras privatizaciones con buenos resultados en el país. El éxito fue enorme y logramos algo que todos pensaban imposible de hacer: tener suficientes temas para todos los jueves del año. Me quedan muchas anécdotas en el tintero sobre el Bar Minero, los inicios del Congreso Internacional de Prospectores y Exploradores (ProEXPLO), el inicio de nuestras convenciones en Tecsup, nuestros programas de promoción minera, el Parque de las Leyendas, los inicios del ISEM y tantas otras…, pero dejemos algo para los siguientes aniversarios del IIMP.
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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 24 Tecnología para una planta de flotación de partículas gruesas (CPF) y modelo de servicio para soporte y operación Premio Nacional de Minería Por: Jorge García y Yoshiro Travezaño, Anglo American Quellaveco. Trabajo ganador del área de Investigación y Tecnología del Foro TIS que obtuvo el Premio Nacional de Minería de PERUMIN 36. Resumen La mina Quellaveco de Anglo American está ubicada en Perú, aproximadamente 50 km al este de Moquegua, 236 km al sureste de Arequipa y 1,200 km al sureste de Lima. La planta concentradora de Papujune tiene capacidad de procesamiento de 127,500 toneladas de mineral mediante chancado primario, molienda, un proceso colectivo de flotación de cobre-molibdeno (Cu-Mo) y un proceso selectivo de flotación de molibdeno. El proceso de flotación Cu-Mo consiste en un circuito de flotación rougher seguido de dos etapas secuenciales de limpieza y producirá un concentrado combinado de Cu-Mo. Los relaves de cola rougher producidos en el proceso colectivo de flotación Cu-Mo contienen valiosos minerales de cobre dentro del tamaño de fracciones más gruesas que se perderían en los desechos finales de la planta (relaves). La flotación convencional capturará partículas de hasta 150 μm, mientras que una fracción importante de los valiosos sulfuros está contenida en las colas rougher con un tamaño superior a 150 μm. La planta de flotación de partículas gruesas (CPF) recogerá estas partículas de sulfuro más gruesas normalmente perdidas en la corriente de relaves. CPF es una tecnología diseñada para recuperar minerales valiosos no liberados contenidos en volúmenes más gruesos con un área de superficie mineral valiosa en tamaños de partículas tan altos como 500 a 700 μm. Esta tercera planta se construye para integrarse al modelo de mina digital de Anglo American con la tecnología más sofisticada integrando su operación desde el centro de control integrado, construyendo su gemelo digital, y con aplicaciones industriales para el control y automatización del proceso, ejecutándose sobre tecnología de redes y servidores propias de una operación de clase mundial. El desafío se presenta en lograr una operación eficiente y predictiva donde los sistemas de tecnología Figura 1. Fases del proyecto.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 25 Abstract Anglo American's Quellaveco mine is located in Peru, approximately 50 km east of Moquegua, 236 km southeast of Arequipa and 1,200 km southeast of Lima. The Papujune concentrator plant has a processing capacity of 127,500 tons of ore through primary crushing, grinding, a collective copper-molybdenum (Cu-Mo) flotation process and a selective molybdenum flotation process. The Cu-Mo flotation process consists of a rougher flotation circuit followed by two sequential cleaning stages and will produce a combined Cu-Mo concentrate. The rougher tailings produced in the collective Cu-Mo flotation process contain valuable copper minerals within the size of coarser fractions that would be lost in the final plant waste (tailings). Conventional flotation will capture particles up to 150 μm, while a significant fraction of the valuable sulfides is contained in rougher tailings with a size greater than 150 μm. The coarse particle flotation (CPF) plant will collect these coarser sulfide particles normally lost in the tailings stream. CPF is a technology designed to recover non-released valuable minerals contained in coarser volumes with valuable mineral surface area in particle sizes as high as 500 to 700 μm. This third plant is being built to integrate with Anglo American's digital mine model with the most sophisticated technology, incorporating its operation from the integrated control center, building its digital twin, and with industrial applications for process control and automation, running on network and server technology typical of a world-class operation. The challenge is to achieve an efficient and predictive operation where the technology systems on which the CPF plant depends must not fail. Faced with this challenge, new engineering profiles have been trained to support the first digital mine in Peru, as well as a service model agreed with the operation to ensure the continuity of the systems and, therefore, of production. de los cuales depende la planta CPF no deben fallar. Ante este desafío se ha venido formando nuevos perfiles de ingenieros que puedan soportar la primera mina digital del Perú, así como un modelo de servicio consensuado con la operación para garantizar la continuidad de los sistemas y, por lo tanto, de la producción. Introducción Las unidades mineras buscan adoptar nuevas formas de operación y así lograr cambios graduales para transformar la manera en la que operan. Soluciones para la reutilización de los recursos naturales, la minimización del consumo de agua, la disminución de emisiones derivadas del carbono y logrando un modelo de economía circular, son parte de los objetivos de la industria minera y son más las empresas que se suman a ello. Nuestro país no es ajeno a estas estrategias de operación. En Anglo American, basados en la estrategia Future Smart Mining, se utilizará una novedosa tecnología para el tratamiento de relaves con el objetivo de recuperar cobre que normalmente se desecha. Para esto se está construyendo una nueva planta de flotación de partículas gruesas siendo la primera de este tipo en el Perú. Esta planta se integra a nuestra operación de mina digital, es decir, además de la tecnología novedosa del proceso de recuperación de cobre, se implementa tecnología más sofisticada para su operación y soporte, con el fin de integrar la operación de esta nueva planta a nuestro Centro Integrado de Operaciones (CIO), basados en programas, análisis de datos y aplicando inteligencia predictiva que nos permitirá anticipar eventos y tomar las mejores decisiones considerando toda la cadena de valor. Instrumentación inteligente: la planta contará con analizadores para medición de porcentajes de cobre, sistema de cámaras con programación automática, detección de eventos entre otros. Figura 2. Ruta crítica del proyecto.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 26 Sistema de control de procesos y SCADA eléctrico: nos permitirá controlar y automatizar todo el proceso usando el DCS de Siemens PCS7 y COMOS para el modelamiento en 3D de la planta y un almacenamiento dinámico y sincronizado de los diagramas de lazos, PID y hojas de datos. Todo ejecutándose sobre una plataforma de virtualización de servidores manteniendo el estándar de las otras plantas (cobre y molibdeno) y asegurando un respaldo de datos y backups en la nube de Microsoft. Redes de alta capacidad: enlaces de fibra óptica redundantes conectados a equipos de comunicaciones Siemens, Cisco y Ruggedcom manteniendo el estándar de seguridad ISA95 y redes definidas por software (SDN). Gemelos digitales: utilizando las herramientas SIMIT y UNISIM se construye el gemelo digital de la planta CPF. Esto nos permitirá realizar un entrenamiento completo sin esperar la construcción y funcionamiento de la planta incluyendo escenarios de fallas para mayor experiencia de los operadores. También podremos realizar el comisionamiento virtual de la planta y validar el correcto funcionamiento del sistema de control. Finalmente, este gemelo digital será la herramienta continua durante la operación para un mejor análisis e implementación de mejoras en la planta. Por lo expuesto, al tener una planta cuya operación depende 100% de la tecnología, amerita formar y entrenar ingenieros que vienen del mundo IT para soportar la operación y las tecnologías OT. Es así como nuestros ingenieros asumen nuevos retos y entienden soluciones de redes industriales como Profinet, herramientas de monitoreo como SINEC NMS, virtualización de estaciones de ingeniería y operación, entre otros. Con esto estamos siendo los pioneros en formar los primeros ingenieros que puedan soportar sistemas operaciones con tecnología de clase mundial. Objetivos Construir la primera planta de flotación de partículas gruesas para concentrado de cobre del país y una de las más grandes de Sudamérica. Operar de manera eficiente gracias a la integración de esta nueva planta al centro integrado de operaciones. Soportar todos los sistemas de tecnología de tal manera que no ocurran detenciones del proceso que se traducen en pérdida de producción y, por lo tanto, económicas. Desarrollo y colección de datos Descripción del proceso La planta de flotación de gruesos (CPF, por su sigla en inglés) recuperará las partículas más gruesas que normalmente se pierden en la cola de la flotación rougher. La función principal de la planta de flotación de gruesos es recuperar las partículas de mineral con un área superficial expuesta de 1 a 2% del área superficial total y con tamaños de partículas mayores a 150 m. La planta CPF incluye las operaciones unitarias siguientes: Clasificación de partículas gruesas y deslamado. Clasificación en separador crossflow. Flotación de partículas gruesas. Espesamiento del concentrado. Remolienda del concentrado. Clasificación de partículas gruesas y deslamado La alimentación al CPF proviene desde las colas de la flotación rougher de la concentradora Papujune, para el mineral secundario y el primario y un P80 de 188 μm. La pulpa es transportada gravitacionalmente a una canaleta de concreto y descargado en cajones colectores de colas. Las pulpas de colas rougher son desviadas por medio de un sistema de compuerta basculante accionada y transportada gravitacionalmente a la canaleta de alimentación de la planta CPF. Las pulpas del cajón de alimentación de la planta son impulsadas por dos bombas que alimentan a los ciclones de deslamado hacia las dos baterías de ciclones de deslamado. Cada una de estas baterías está compuesta por 30 ciclones de 500 mm de diámetro. Figura 3. Diagrama de bloques de la planta CPF. Figura 4. Modelo de servicio.
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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 28 El overflow de los hidrociclones (finos) es transportado por gravedad a los espesadores de cola, al cajón colector de colas, en la planta principal. El underflow de los hidrociclones es distribuido por gravedad a los separadores a contracorriente. Este flujo contiene 55% en peso de sólidos. Clasificación en separador de Crossflow Los underflows desde la batería de hidrociclones serán diluidos con agua de proceso para que la alimentación a los separadores a contracorriente alcance un 35% en peso de sólidos. El principal propósito de los separadores en contra corriente es aumentar el punto de corte alcanzado en los hidrociclones de la etapa previa, por lo tanto, disminuye la cantidad de finos que pasa a la flotación aguas abajo, aumentando la capacidad de esta. El tanque de compensación de alimentación a contracorriente, con una capacidad de diseño de 375 m3 cuenta con un agitador, reúne los dos flujos del underflow de los ciclones de deslamado. En este tanque el underflow es diluido antes de ser bombeado con una velocidad controlada hacia los dos distribuidores de flujo a contracorriente. Los finos de los separadores a contracorriente son enviados a los espesadores de colas en la planta de flotación principal junto con el overflow de los hidrociclones. Los cajones reciben los gruesos y posteriormente son enviados a los hydrofloat. Flotación de partículas gruesas Las partículas gruesas que vienen desde la separación crossflow se distribuyen en 10 celdas de flotación hydrofloat donde burbujas de aire colectan el material que contiene superficies de sulfuros y son llevados al overflow mediante inyección de agua, posteriormente el overflow de cada celda es colectado en el cajón de alimentación del espesador. El agua presurizada y el aire son inyectados en la alimentación a una velocidad controlada. Los cajones reciben las colas de las unidades hydrofloat y junto al rebalse del separador a contracorriente son transportados a un cajón de alimentación a una canaleta de colas donde se combina con el overflow de los ciclones de deslamado y son llevados a través de una canaleta de colas final y el cajón de recolección de relaves. El agua de rociado se utiliza como elemento de supresión de espuma dentro del cajón. Espesamiento de concentrado El concentrado del hydrofloat es transportado gravitacionalmente al cajón de alimentación del espesador, el que reduce la velocidad de las pulpas previo a su distribución en los respectivos espesadores (o sedimentadores de cono profundo). Y se obtendrá un underflow del espesador con 50% de sólidos en peso, que es bombeado, transportándolo hacía un cajón final. La etapa de espesamiento es considerada para preparar la alimentación a la remolienda y para recuperar agua de proceso. Remolienda del concentrado El underflow del ciclón de remolienda y el flujo proveniente del cajón colector del underflow del espesador se combinan en el distribuidor del underflow. El distribuidor permite que se produzca una división uniforme y ajustable de las pulpas para los dos molinos verticales. El producto de los dos molinos de remolienda es transportado gravitacionalmente al cajón de alimentación de bombas del ciclón de remolienda, en este punto se agrega agua de proceso para su dilución y es impulsado por bombas a la batería de hidrociclones. Esta, con 14 hidrociclones, recibe la pulpa bombeada con un P80 de 171 μm y efectúa una separación de tamaño en el material. El overflow con un P80 de 120 μm es transportado gravitacionalmente al cajón colector de retorno de concentrado y desde este el concentrado es devuelto para el mineral secundario y primario, respectivamente, por dos bombas en serie al circuito de flotación rougher de Papujune. Figura 5. Definición de prioridades de un incidente. Figura 6. Tiempos de solución de acuerdo con la prioridad.
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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 30 Construcción de la planta Planeamiento En la planificación y programación del trabajo de construcción se abordarán las siguientes fases para este proyecto: Movilización del sitio y establecimiento de infraestructura, instalaciones y servicios temporales del sitio para respaldar todas las actividades de construcción y puesta en servicio en el sitio. Planificación, negociación y adjudicación de contratos. Gestión de contratos y actividades de construcción hasta su finalización mecánica. Apoyo a la puesta en marcha de la planta e instalaciones. Entrega del proyecto a operaciones. Desmovilización del lugar de trabajo. Cronograma En la Figura 1, se pueden apreciar las fases de la construcción de la planta CFP. El cronograma para ejecutar el trabajo de construcción de este proyecto se desarrolló en base a metodologías de edificación lógica y secuencias de trabajo considerando las interfaces con ingeniería, adquisiciones y puesta en servicio previa. La ruta crítica del proyecto está dictada por las órdenes de compra de equipos de largo plazo. Los más críticos que se entregarán en el sitio son las celdas hydrofloat (52 semanas después de la orden de compra) y los separadores de flujo cruzado (62 semanas) en el edificio CPF. La suposición actual es que el equipo de flotación está programado para ser levantado en posición, antes de la instalación de la estructura de acero para el siguiente nivel como se muestra en la Figura 2. Soporte y operación de la planta usando tecnología Operación de la planta CPF El área de Flotación de Gruesos (CPF) incluye las operaciones unitarias siguientes: Clasificación de partículas gruesas y deslamado, Separación a contracorriente (crossflow), Flotación de partículas gruesas, Espesamiento y remolienda del concentrado, Reactivos y Servicios. El diagrama de bloques de la planta CPF se muestra en la Figura 3. Tecnología en la planta de CPF Sistema de control PCS7 de Siemens La función del PCS es proporcionar a las operaciones de la planta la capacidad de realizar regulación de procesos y control de secuencias de forma segura. El sistema de control proporcionará características tradicionalmente Figura 7. Organización de recursos.
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 31 asociadas con el controlador lógico programable (PLC) y un sistema de control distribuido (DCS). El DCS utilizará algoritmos de control regulatorio, lógica discreta y lenguajes de control para realizar operaciones lógicas conducentes a ejecutar el control de las funciones de salidas discretas y análogas hacia los dispositivos de campo. Los controladores basados en microprocesadores, las estaciones de operación e ingeniería, todos conectados por una red moderna de fibra óptica y redundante permitirán a los operadores controlar la planta CPF desde el Centro Integrado de Operaciones o incluso desde cualquier otra ubicación de la estación del operador definible para el proyecto. Sistema de control eléctrico MV SCADA El Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) es el sistema de control que permite el comando remoto, la supervisión, la adquisición y los datos históricos provenientes de equipos del sistema de distribución eléctrica. El sistema MV SCADA recopila información de dos fuentes principales de medición y protección. El diseño eléctrico considera que la medición y la protección son funciones separadas realizadas por dispositivos separados (IED). Para el control y monitoreo del sistema eléctrico, se considera el despliegue de un diagrama de línea de distribución de electricidad que mostrará el estado de la los equipos y principales variables asociadas, estos despliegues se basarán en diagramas de protección y medición. Esto convierte al MV SCADA en una herramienta valiosa para entender el funcionamiento actual y tomar decisiones para el buen funcionamiento del sistema eléctrico que abastece la planta CPF, detectar áreas potencialmente críticas, facilitar la restauración del servicio después de fallas, facilitar la eliminación del mantenimiento del equipo y permitir su intervención con seguridad. Este sistema también será operado desde el Centro Integrado de Operaciones. COMOS El proyecto de la construcción de la planta CPF como parte de la directriz de mina digital, requiere una solución de software integral para la gestión integrada de datos de la planta y el proyecto, proporcionando una base de data única para toda la información de la planta y el proyecto con el fin de garantizar que los ingenieros y operadores
MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 32 puedan acceder a los datos en cualquier momento y en cualquier lugar y así acelerar los tiempos de ingeniería, aprovechando de manera óptima los recursos disponibles para facilitar la creación de diseños personalizados para requisitos técnicos específicos (por ejemplo una modificación a futuro en la planta para incrementar su capacidad de procesamiento). Al final, crea un entorno colaborativo para que los equipos de todas las áreas y disciplinas aumenten su eficiencia y desempeño en seguridad. Thermofisher Los analizadores Thermofisher de análisis elemental y muestreo en línea AnStat-330 proporcionan muestras compuestas para el balance metalúrgico al mismo tiempo que proporciona análisis en línea. El analizador AnStat-330 proporciona información minuto a minuto para la corriente de suspensión. No sufre los retrasos en el tiempo del ciclo de corriente y el transporte de muestras ni la contaminación cruzada asociada con los sistemas analizadores multiplexados. En cambio, el análisis continuo y dedicado de los flujos de proceso más críticos permite a los operadores o sistemas expertos controlar el proceso y responder rápidamente a las alteraciones y las condiciones cambiantes. Para la planta CPF se instalarán dos analizadores uno de concentrado y otro de colas. CCTV Una operación remota requiere un sistema de cámaras con analítica avanzada, el que será los ojos del operador que se encontrará en el CIO. Para la planta CPF se consideran sistemas de cámaras en: Las bombas de alimentación. Ciclones de deslamado. Las compuertas de bypass. Espesadores. Tabletas en campo En una mina convencional existen estaciones Human Machine Interface (HMI) en toda la planta dentro de unas casetas para poder monitorear y controlar de manera local los procesos. En la planta CPF no existen estas casetas de monitoreo, se contará con una red WiFi de alta velocidad para que el operador conecte las tabletas y pueda monitorear el proceso, analizar los instrumentos, ver el estado de los equipos de campo en tiempo real y en cualquier punto que sea necesario. Para esto se necesita tener una planta con todos los instrumentos y controladores interconectados y analizados por software, así como una red inalámbrica en toda la planta. Gestión de la tecnología La primera parte describe el proceso y operación de la planta CPF, la segunda implementación del proyecto y finalmente los principales sistemas de tecnología para su adecuada operación. En esta sección explicaremos como se implementó un adecuado soporte que se ajuste a los indicadores de producción y disponibilidad de la planta para la continuidad operacional. Esto se dividió en cuatro puntos: Modelo de servicio Se debe elaborar un modelo de servicio incluyendo los canales de soporte y atención, este debe ser un punto único de contacto. Luego escalar al equipo de ingenieros locales que pertenecen al nivel 2. El nivel 3 está compuesto por los especialistas globales de Anglo American. Finalmente, el nivel 4 corresponde a las marcas y los proveedores de las tecnologías. Acuerdos de niveles de servicio (SLA – Service Level Agreements) En conjunto con las áreas operativas (mantenimiento, operaciones mina, procesos y CIO), se debe definir la prioridad de atención ante algún incidente que pueda ocurrir con la falla de un sistema. También se debe definir los tiempos de solución de acuerdo con la prioridad del incidente o falla. Dimensionamiento de recursos Para lograr los tiempos de respuesta acordados, se debe realizar un dimensionamiento adecuado de los recursos, estos tienen los sistemas de monitoreo e inteligencia artificial para la eficiencia del uso del recurso humano. Acuerdos con las áreas de operaciones Se definen indicadores de disponibilidad de la tecnología, en la Figura 8 se muestra indicadores establecidos para las máquinas virtuales de planta (servidores donde se ejecutan las aplicaciones de la mina digital), las bases de datos y las estaciones del (CIO). Formación nuevos perfiles de ingenieros Finalmente, se hace necesario entrenar nuevos ingenieros que vienen del mundo IT cuyo conocimiento está orientado a redes comerciales y protocolos de comunicación empresariales (con certificaciones en Cisco, por Figura 8: KPI.
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MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2023 / EDICIÓN 553 34 ejemplo) hacia un entorno industrial y digital. Es entonces donde estos ingenieros aprendieron redes IEC61850 para el sistema de control eléctrico, redes Profinet que conectan instrumentos y bombas para el sistema de control (DCS Siemens PCS7). Esto se logró gracias a una sinergia con equipos globales y otras operaciones de Anglo American donde cuentan con experiencia en estos campos nuevos en Perú. Presentación y discusión de resultados Producción: Se espera aumentar la producción anual de cobre recuperando entre el 2% y 4%. Es decir, considerando una producción de 300,000 toneladas de cobre fino, se obtendrá 12,000 toneladas adicionales. La flotación de partículas gruesas (CPF) instalada en el modo de barrido de colas proporcionará ingresos adicionales al Proyecto a través de una recuperación mejorada, sin riesgo para el rendimiento del proceso existente. Se espera que a niveles de recuperación P50, el proyecto genere aproximadamente 60,000 toneladas (t) de producción de cobre pagadera adicional durante los primeros 5 años, lo que se traduce en más de US$ 350 millones en ganancias antes de intereses, impuestos, depreciación y amortización (EBITDA) en pronóstico actual de los precios del Cu. Cero impactos en la molienda: La incorporación del proceso CPF implica que se produce una recirculación (a modo de una carga circulante) del producto del proceso CPF hacia la flotación de la planta Papujune. Esto implica que la capacidad de molienda de mineral fresco no se verá afectada. Figura 9. Ingenieros expertos en sistemas de control y redes Profinet con sistema de monitoreo utilizando IA. Tabla 1. Estimaciones de Producción Arranque de operaciones sin retrasos: Antes de terminar la construcción, se realizará el comisionamiento virtual de la planta donde se probarán más de 100 escenarios de fallas y casos de prueba. Además, de realizará el entrenamiento a operadores, coordinadores y supervisores de la planta CPF sobre el gemelo digital. Esta tecnología, permite crear, guardar y recargar estos escenarios preconfigurados. Los operadores pueden trabajar con ejemplos del sistema de control y búsqueda acorde con su curva de aprendizaje. Cero detenciones de la planta por sistemas de tecnología: Una adecuada gestión de servicios y soporte de tecnología para la operación de la planta CPF como el que se mostró en este informe, nos permite tener cero detenciones de la planta debido a fallas por sistemas de tecnología. Este ambicioso resultado ya se está dando en la planta concentradora de cobre. Conclusiones 1. Anglo American construye la primera planta de recuperación de partículas gruesas en Perú y una de las más grandes de Sudamérica por sus características y capacidad de procesamiento. 2. Este documento técnico explica los lineamientos del proceso, avance del proyecto, tecnología utilizada y como soportar esta tecnología para una operación exitosa que se traslada a mayores ganancias para las compañías. 3. Se evidencia que la tecnología como gemelos digitales, COMOS, sistemas de control de procesos avanzados, analizadores, cámaras con analítica, centro integrado de operaciones, entre otros, hace que una operación sea más eficiente dando mínima intervención a equipos en campo y maximizando la toma de decisiones desde el cerebro de la mina digital (Centro Integrado de Operaciones). 4. Un adecuado modelo de gestión de servicios de tecnología hace posible mantener una disponibilidad del 100% de estos sistemas evitando la detención de la planta por fallas en la tecnología. 5. Se espera que otras operaciones en nuestro país construyan esta planta CPF basados en el conocimiento innovador que Anglo American desarrolla en Perú.
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