Minería

Telemetría para pilas y relaves (TPR)

Problema: Se detectó la falta de una tecnología que se dedicara al monitoreo de variables ambientales de forma inalámbrica en un medio ácido. Particularmente en aplicaciones mineras, se encontró la necesidad de un dispositivo capaz de medir variables ambientales en pilas de lixiviación y relaves. Aunque existen diversas tecnologías de monitoreo inalámbrico, ninguna de ellas resiste al medio ácido presente en dichos lugares. Resulta fundamental para estas actividades mineras medir la humedad, temperatura y estabilidad mecánica del terreno y así manejar apozamientos y derrumbes. 

Solución: TPR es un sistema de sensores para la medición de humedad, temperatura y estabilidad mecánica de pilas de lixiviación y relaves mineros. Está basado en sensores con forma de estacas desplegables en el campo que miden la humedad, temperatura, y vector de gravedad/movimiento.

Estas variables pueden ser usadas para monitorear y controlar el riego y humedad de pilas y relaves, así como disparar alarmas en caso de movimiento brusco o cambios en la inclinación de las estructuras. Cada estaca reporta la información de forma inalámbrica a una central que puede estar a varios kilómetros de la pila o relave. Esta información es guardada en una base de datos y desplegada de manera gráfica en cualquier navegador web. Se ha encontrado que esta solución también es útil para otros problemas, tales como el monitoreo de remociones en masa y monitoreo de variables de riego en agricultura.

Investigadores: Ricardo Finger, Camilo Avilés y Catalina Medina.
Departamento de Astronomía, Centro Astrofísica y Tecnologías Afines – CATA.

Solarsenic: remoción de arsénico desde aguas mediante fotocatálisis heterogénea

Problema: El arsénico es considerado uno de los elementos químicos más peligrosos para el ser humano. Este puede ser encontrado en altas concentraciones en distintas fuentes fluviales, lo cual puede afectar a seres vivos por medio de la ingesta directa de agua o regadío. Este es un problema mundial que afecta a países como India, Bangladesh, Chile, Perú, México, entre otros, donde existen comunidades que aún se encuentran expuestas a su toxicidad. Su remoción implica un alto costo, y actualmente, no existen soluciones costo-efectivas para el tratamiento de aguas contaminadas con arsénico.

Solución: SolArsenic es un sistema de remoción de arsénico en aguas que presentan altas concentraciones por medio de un nanomaterial bifuncional foto-oxida As (III) a la especie As(V), absorbiendo y reduciendo su concentración por debajo de la normativa de agua potable (10μg/L). De bajo costo operacional, SolArsenic tiene la posibilidad de contar con un módulo de suministro de energía a partir de radiación solar, un módulo de recuperación y regeneración del material bifuncional, y un módulo de estabilización de desechos.

Investigadores: Andreina García, Santiago Montserrat, Humberto Estay, José Cardemil Maibelin Rosales, Vania Rojas, Rodrigo Quezada, Bárbara González.
Centro Avanzado de Tecnología para la Minería – AMTC.

Método de carguío autónomo para máquinas de carga frontal

Problema: En la actualidad existen sistemas comerciales de navegación autónoma para máquinas de carga frontal en ambientes mineros. Sin embargo, la fase de carga de material no se encuentra automatizada, lo cual produce pérdida de eficiencia en el proceso debido a los tiempos de espera entre la navegación autónoma y la carga teleoperada.

Solución: El Método de Carguío Autónomo caracteriza el punto de extracción utilizando sensores láser y cámaras para medir diversas variables. Posteriormente, determina cómo y cuándo accionar los comandos, se aproxima a la pila y finalmente realiza la operación de carguío en forma adaptativa, pudiendo determinar por sí mismo cuándo se ha completado la maniobra de excavación. El sistema imita a un operador humano, pero se adapta al esfuerzo del motor y a la tracción de la máquina.

Investigadores: Javier Ruiz del Solar, Isao Parra Mauricio Correa, Mauricio Mascaró, Patricio Loncomilla.
Departamento de Ingeniería Eléctrica y Centro Avanzado de Tecnología para la Minería – AMTC.

Sucy-Iimp: proceso integrado de separación con membranas para la recuperación de cianuro y metales de valor en la minería de oro y plata

Problema: Al momento de la cianuración, un alto contenido de cobre en los yacimientos de oro impide un eficiente procesamiento. El proceso SART (Sulfidization, Acidification, Recycling and Thickening) ha contribuido en aumentar la eficiencia de cianuración. Sin embargo, tiene problemas como el gran tamaño de los equipos, la baja y variable eficiencia de separación sólido-líquido, el riesgo de emanación de ácido cianhídrico y una complicada instalación en plantas de cianuración agitada.

Solución: Sucy-Iimp es un proceso intensificado e integrado de separación de membranas para recuperación de cobre, cianuro y otros metales. Reemplaza las operaciones unitarias de separación sólido-líquido del proceso SART por membranas de micro o ultrafiltración para recuperar sulfuros metálicos. Esto da como resultado un producto de precipitados metálicos y una solución de cianuro concentrado contenidas en módulos de membranas sellados, disminuyendo el área de contacto con el ambiente en instalaciones compactas.

Investigadores: Lorena Barros, Michelle Quilaqueo, Gabriel Seriche, Minghai Gim, Simón Díaz, René Ruby y Julio Romero. 
Centro Avanzado de Tecnología para la Minería – AMTC

Mineroc

Problema: Las metodologías de diseño de caserones actuales se han desarrollado utilizando bases de datos de Canadá y Australia principalmente, las cuales no reflejan las condiciones geotécnicas y operacionales chilenas. La industria requiere de nuevas herramientas capaces de capturar información del sitio, permitiendo realizar un análisis de estabilidad geo-mecánico de caserones.

Solución: MineRoc automatiza el análisis de estabilidad de caserones, a partir de estructuras trianguladas caracterizando y calculando indicadores de sobre-excavación. Desarrolla curvas de estabilidad para condiciones locales, transformando distintas fuentes de información geológica, geotécnica y operacional en datos útiles para el diseño y la planificación.

MineRoc optimiza las dimensiones de caserones incrementando la seguridad y confiabilidad en los diseños.

Investigadores: Javier Vallejos, Exequiel Marambio, Lorena Burgos, Roberto Miranda, Gabriel Sanhueza y Roberto Miranda.
Departamento de Ingeniería de Minas y Centro Avanzado de Tecnología para la Minería – AMTC.

Tratamiento de datos usando Inteligencia Artificial para el desarrollo en alta resolución de tomografía y localización de eventos (IAsismológica)

Problema: En la sismología, el tratamiento de los datos consiste en identificar las ondas sísmicas, su tipo y los momentos precisos en que se detectan en las estaciones sismológicas instaladas sobre el terreno. Es un proceso complejo que requiere un tratamiento manual, tedioso y extremadamente lento. En el caso del monitoreo sismológico, estos procesos requieren equipos de analistas trabajando las 24h del día para tratar en tiempo real estos datos.

Solución: Hemos desarrollado un método asistido por la inteligencia artificial que permite procesar rápidamente los datos de miles de terremotos. Esto enriquece los conjuntos de datos utilizados para localizar y caracterizar los terremotos, y modelar las estructuras profundas de la Tierra mediante la tomografía sísmica. Para permitir la operación de redes sismológicas en tiempo real, hemos diseñado un programa capaz de realizar el proceso de identificación, localización y caracterización de sismos en segundos. Esta tecnología puede ser aplicada en contextos diversos tal que el monitoreo nacional de terremotos, o en contextos industriales tal que la minería, la geotermia, la extracción de gas y petróleo, o cualquier industria muy sensible a la actividad sísmica y microsísmica que genera localmente.

Investigadores: Bertand Potin y Sergio Ruiz.
Departamento de Geofísica

Dsim Open Pit: software de planificación minera

Problema: La generación de modelos de simulación en minería es un proceso que demanda gran cantidad de tiempo, por lo que no es incluido en el ciclo de planificación minera. Para agilizar este proceso se pueden realizar simplificaciones, sin embargo, esto implica una pérdida de precisión en los resultados finales, generando un modelo complejo muy costoso, tanto en tiempo, como en capacidad.

Solución: DSim Open Pit es un software de planificación minera de fácil uso, que permite estimar la producción de un plan minero a partir de tres elementos básicos: el layout de la mina, la flota de equipos de carga y transporte, y planificaciones de distribución. A partir de estos elementos, DSim Open Pit realiza una simulación del manejo de materiales, entregando reportes en términos de producción, velocidades y tiempos de ciclo.

Investigadores: Nelson Morales, Diego Mancilla, Consuelo Moreno, Nelson Espejo y Fabián Manríquez.
Departamento de Ingeniería de Minas y Centro Avanzado de Tecnología para la Minería – AMTC.

Proceso LiSa, extracción de litio sin evaporación de agua

Problema: En Chile, el Litio se produce a través de la extracción de salmueras desde salares, utilizando piscinas de evaporación solar para purificar y concentrar la salmuera de Litio. La atmósfera evapora entre el 85 al 95% de agua contenida en la salmuera, con una eficiencia global que no supera el 50%, y un tiempo de residencia total de entre 12 a 24 meses, dependiendo fuertemente de variables climáticas. Estas pérdidas de agua provocan efectos perjudiciales al equilibrio hídrico del salar y potencialmente afectarán la disponibilidad de recursos y futura productividad de la industria. 

Solución: El proceso LiSa separa de forma fraccionada diferentes impurezas (Sodio, Potasio y Magnesio), purificando y concentrando las salmueras procesadas, siendo capaz de recuperar el agua en una salmuera diluida o en una corriente de agua ultra pura. El proceso puede definir sus parámetros óptimos de operación en función de las características de cada salmuera, generando un control del proceso que permite optimizar el rendimiento de recuperación de agua y Litio, evitando que factores ambientales afecten los resultados del proceso.

Investigadores: Lorena Barros, Michelle Quilaqueo, Gabriel Seriche , Minghai Gim , Simón Díaz , Amanda Cerda , René Ruby Figueroa, de UTEM, Julio Romero, de USACH y Efrem Curcio, de la Universidad de Calabria .
Centro Avanzado de Tecnología para la Minería – AMTC.